专业材料与化学模拟平台 AMS2022 发布

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AMS包含全面、完善的计算模拟方法,在原子水平上对分子与团簇、聚合物、低维材料、框架结构材料、多孔材料、宏观流体提供丰富的性质模拟、预测工具。初学者友好的完善图形化操作,可以协助研究者顺利完成建模、计算、作业管理、结果分析、图谱展示。图形化操作界面,支持最新版本的Win、Linux、Mac系统

AMS主要包括分子与团簇第一性原理计算模块ADF,周期结构材料的第一性原理计算模块BAND,反应力场模块ReaxFF,溶解、萃取、蒸馏、共晶等流体热力学模拟模块COSMO-RS(通常需要ADF模块的协助,用于生成分子的coskf文件),工作流与工具集AdvanceWF模块,机器学习势与力场模块ForceField,半经验方法Mopac与DFTB,其中DFTB不仅包含原始dftb.org参数,还包括大量自建参数,覆盖了元素周期表大部分元素。

AMS2022在功能方面的改进

AMS整体算法

AMS提供多种算法驱动,例如分子动力学、巨正则系综蒙特卡洛、Force Bias蒙特卡洛、多尺度模拟、势能面扫描、振动分析等,这些算法,能够灵活调用不同计算模块。

  • PES Exploration:自动化反应通路搜索算法,使用户能够调用任何计算模块自动探索过渡态和局部能量最小值:
    • 过程搜索:找到局域能量最小点,以及它们之间的过渡态
    • 搜索初始结构附近的过渡状态
    • Basin hopping寻找局域能量最小值
    • 在不同理论水平上,对过渡态和能量最小值点进行精细化计算
    • 团簇或表面上的结合位点的确定、可视化
    • 案例(使用ReaxFF演示)请点击
  • PES Scan:扫描晶格尺寸、碎片态
  • 表面沉积分子动力模拟:用于ALD、CVD、刻蚀模拟,支持气体组分比例定制
  • 分子动力学计算均方位移粘度
  • 轨迹回放:对其他轨迹文件,使用指定计算引擎重复其轨迹,并计算相关性质,通常用于比较势能面差异
  • 弹性墙壁(纳米反应器):将反应物束缚于纳米球壁内,常在ReaxFF外加电场时使用
  • 摩擦学特性(剪切应力):目前只支持命令行模式
ForceField模块
  • 包含Machine Learning Potentials与经典力场GFN-FF、UFF、UFF4MOF、UFF4MOF-II、GAFF、Amber98、Tripos5.2
AdvanceWF模块
  • ChemTraYzer 2.0:由于ReaxFF自带ChemTraYzer仅适用于小分子化学反应的分析,SCM自行开发了ChemTraYzer 2.0,可用于小分子、大分子、聚合物、非均相等各种类型化学的分析,并能够提供基元反应方程式、反应级数、反应速率常数(采用实验测量单位),并能够对每个反应相关原子演化过程单独显示,以便分析反应轨迹。(详细使用效果请点击
  • ParAMS:用于训练DFTB参数、ReaxFF力场的图形化工具
    • 将AMS中的计算结果添加到训练集中
    • 设定训练集每个样本的权重因子
    • 导入样本力场
    • 设定需要优化的参数
    • 使用CMA-ES优化力场
    • 交叉验证生成力场
  • Microkinetics:在从试剂到最终产品的转化过程中,通常涉及许多中间基本反应​步骤。这些基本反应步骤具有各自不同的能垒和反应速率常数,它们的整合决定了整个系统的反应行为。通过微观动力学建模,对这样的系统进行研究,可以得到整体反应速率,以及限制整体反应速率的关键因素。包含如下功能:
    • 计算温度范围内的反应速率
    • 计算不同产物的选择性
    • 确定反应的反应级数和表观活化能
    • 计算所有反应步骤的速率控制程度
    • 处理均相和异相反应
    • 应用充分混合或活塞流反应器
    • 模拟程序升温脱附
    • 模拟同位素的开关
  • ACE Reaction:自动生成反应网络(测试中)
  • ReactMap:确定化学反应中反应物和产物之间的最佳原子映射
  • OLED模拟工具:OLED器件的多尺度建模、气相沉积、计算薄膜中所有分子的电离势、电子亲和力和偶极矩等特性的分布、将数据传输到 Simbeyond 的Bumblebee代码,用于涉及您的材料的 OLED 设备模拟
ADF模块
COSMO-RS模块
  • 改进了对多物种流体热力学的处理,例如不同的质子化和解离状态、聚集(使用溶剂)、构象异构体
  • COSMO-RS-PDHS参数:增加了计算带电体系所需的长程静电项(如下图所示)
BAND模块

APPLE&P

极化力场模拟,可用于带电体系,如电解质(例如电池中的电荷迁移率)、离子液体类体系的分子动力学模拟,案例参考:离子体系的分子动力学模拟

Zacros & Zacros-post模块
Quantum ESPRESSO模块
  • 更新到7.0版

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