BIOVIA Materials Studio 材料模擬軟件平臺是科研模擬軟件公司Biovia的核心產品。在近20年的發展歷程中,Materials Studio獲得了來自全球多個科研機構的技術支持,歷經23個版本的更新和升級,現已融合多種時、空間尺度的模擬方法,形成了一個包含16個工具包、22個功能模塊,可實現從微觀電子結構到宏觀性能預測的跨尺度科學研究平臺,是目前分子模擬領域中相對精確、穩定、高效的產品,在化工、環境、能源、制藥、電子、食品、航空航天和汽車等工業領域和教育科研部門有著非常廣泛的應用。
BIOVIA Materials Studio材料模擬軟件以可視化視窗界面為核心,主要包括CASTEP、DMol3、DFTB+、ONETEP、AmorphousCell、ForcitePlus、COMPASS,GULP、Mesocite、Sorption、Synthia、QSAR、Polymorph、Morphology,Reflex等共計22個涵蓋量子力學、經典分子力學、動力學、介觀動力學、蒙特卡洛、定量構效關系以及晶體結構、慣態模擬的模塊。
Materials Studio中基于力場(勢函數)的分子力學、動力學以及蒙特卡洛模塊,包括介觀動力學模塊,可用于高效的搜索高分子的穩定構象,構建和表征高分子晶態或非晶態的結構和預測性質。
Materials Studio軟件平臺中的量子力學方法和分子力學和動力學方法結合,可以研究納米材料的微觀結構及光、電、磁、力學及熱力學相關的物理性質,化學反應活性以及自組裝、外延生長機制進行研究。
(1)搭建半導體晶體、缺陷、表界面、納米材料顆粒結構
(1)搭建純金屬、合金、摻雜模型、位錯、層錯、孿晶、金屬納米顆粒結構
科學家想通過Materials Genome Initiative(MGI)項目,找出元素間的相互作用對材料的種類和性質帶來的廣泛影響,以這些知識為基礎,希望以更短的周期為不同應用“定制”相應材料。已經促成的來自麻省理工學院的以研究電池為主的Materials Project項目和哈佛的以清潔能源為主的Clean Energy Project計劃。二者均利用密度泛函理論(Density Functional Theory)收集巨型數據庫來預測模擬物質的實際屬性。