MS入门手册（38）：Materials Studio组合模型的搭建（2）
本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第38篇，共约100篇。本教程旨在从零开始带大家入门MS软件，文末可下载更多学习资料。紧跟杨站长，学会计算，拿下顶刊！
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MS入门手册（21）：Materials Studio表面建模之分子位置的精确控制
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MS入门手册（33）：Materials Studio建模 — 纳米线
MS入门手册（34）：Materials Studio纳米结构模型搭建：纳米线（续）和石墨烯
MS入门手册（37）Materials Studio组合模型的搭建（1）
大家有什么想法，可以进群讨论：
今天，我们就直接开始吧，继续搭建组合模型，对之前学到的一些内容进行复习。
1、碳纳米管上的“戒指”
首先让我们给碳纳米管手指带上一个纳米环戒指吧，那我们用MS应该怎样建模呢？首先还是建立一个碳纳米管的模型，大家可以看之前的教程复习一下，我们来建立一个双壁的两层独立的碳纳米管，应该怎么操作呢？
（菜单栏Build-Build Nanostructure-Multi-Wall Nanotube），在Nanotube definition中选择Individual，在Individual选项卡中设置参数并单击Build按钮。
图1. 建立双壁碳纳米管模型
接下来我们再建立一个立方氮化硼纳米环（直接使用单壁碳纳米管工具就可以完成了，取消周期对称性，并把重复单元数设置为1，注意调整N、M的值，使得直径略大于刚刚建立的外层碳纳米管的直径）
图2. 一个立方氮化硼纳米环
接下来直接把纳米环Ctrl+C、Ctrl+V复制到纳米管模型中去，就可以形成纳米环套在纳米管外面的结构了，接下来可以对位置进行调整，比如使用3D movement工具栏，把纳米环向纸面方向移动（我这里是单击move out按钮）。
图3. 移动纳米环位置
大家觉得效果怎么样呢？对于这个模型的更高级计算，用纳米环对纳米管进行束缚变形，最终得到纳米管上碳原子所受的应力，并且把受到比较大应力的碳原子用红色表示，看起来还是一个比较复杂的问题，需要使用Perl脚本进行编程，有机会的话我们可以进行尝试。
所以说，模型的建立是计算的第一步，用最简单的但是最能表示出结构情况的方式建立的模型，可以有效地对后续计算过程进行简化，同时对实验现象和原理进行解释。
图4. 戴了戒指的碳纳米管
本例适合于进行适当修改，对纳米管在复合材料中作为增强相、纳米管的拔出等过程进行描述但基体可能涉及到高分子模型，有待后续我们继续学习关于高分子建模内容时大家再进行操作。
（大家如果对这方面感兴趣，也可以参加杨老师的MS课程：MS计算培训汇总：建模，DFT/分子动力学，吸附与催化，正负极材料，固/液态电解质，反应/迁移能垒，CO2RR/OER/HER）另外如果替换材料和位置，也可以描述纳米管中填入其他小分子、分子在分子筛中的移动等其他问题。
2、一个纳米墙
我们一般会形成思维固化，认为只有在研究表界面性质，如催化、界面反应等过程时，才会涉及到表界面模型，实际上有很多过程都可以简化为二维薄膜或表面的模型。
有时候我们要做限制性剪切，需要在材料两边设置两个纳米墙。或者做海水淡化膜，需要有一个二维有孔薄膜，一边是海水（水分子和Na、Cl离子混合），一边是真空层；
或者我们研究溶液中一个气泡的模型，对于比较小的范围，可以认为是一个无限大的薄膜，一边是真空层（气泡内部），另一侧是溶液，这些模型，甚至更多的例子，都可以以表面模型或增加某些设置和处理的表面模型为主体进行描述。
接下来我们做一个金刚石纳米墙，坚固不催，就像是完美的爱情。其实可以把纳米墙想象成夹具，在两边夹着某个材料，比如高分子橡胶之类需要进行剪切测试的样品。先切个表面（这里已经切完了，所以选项变成了Recleave Surface）。
图5. 切割金刚石表面
加上真空层，但是这样只有一侧有金刚石原子，把所有原子选中，在这个模型中复制粘贴，并把原子移动到相应的位置。将这些原子位置固定，就形成了纳米墙。
图6. 一个如爱情一样坚固的金刚石纳米墙
另外，也可以直接多切几层金刚石层，设置真空层厚度为0之后，把中间的原子删除，从而只留下两侧的纳米墙部分，不过要这样切割的时候，需要时刻关注周期性的问题。
图7. 切割一个很厚的金刚石层
把标黄的原子删除，就形成了一个金刚石纳米墙（夹具）。
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