Materials Studio 2021新版本发布｜达索系统®

Materials Studio 2021增加一系列面向产品研发的新功能，进一步扩展了在热门研究领域的应用能力，包括在新功能材料和能源材料方面。

Materials Studio 新功能

• 新模块FlexTS，FlexTS为DMol3和DFTB+提供了在势能面上找到固定点的任务功能，使计算反应路径和与化学反应相关的能垒成为可能。
• Materials Studio Collection基于Pipeline Pilot新增的系列protocols，采用PhaseField计算硬质材料的硬化和晶粒生长。用户可在Materials Studio的Pipeline Pilot Connector中访问Metal Alloy文件夹，并使用上述protocols。Materials Studio提供两个相关案例，介绍上述protocols使用方法。
• Forcite和Mesocite计算中可使用GPU加速，同时可提交GPU任务到任何支持的排队系统中。

Materials Studio 各模块增强功能

1、Cantera

• Cantera升级到2.4.0版本，Python升级到3.8.1。

2、CASTEP

• 在CASTEP的弹性常数计算结果中加入了Niu等（2019）的材料断裂韧度估算经验模型，预测脆性材料性质。
• CASTEP现可计算孤立分子的溶剂化能。
• 在CASTEP中实现了二次谐波产生系数张量的计算，有助于开发非线性光学材料。
• CASTEP中增加了自发极化的Berry phase计算方法。
• CASTEP中的自旋轨道耦合计算现已扩展到：

1. 动态产生的norm-conserving赝势。
2. 光学性质计算。
3. 支持使用非局域交换关联泛函。
4. 在Materials Visualizer中设置非共线自旋构型。

3、COMPASS

• COMPASSIII支持与锂离子电池相关的硼化物，例如双（草酸）硼酸盐、二氟（草酸）硼酸盐和吡啶三氟化硼的计算。
• COMPASS (2.8)与cvff_nocross_nomorse力场迁到FORCEFIELDS-LEGACY文件夹。这个文件夹中的力场可以从Forcite Forcefield管理器对话框中导入。COMPASSII已被删除。使用COMPASS或COMPASSII的项目会自动定向到当前版本的COMPASSIII。

4、DFTB+

• 新的FlexTS功能通过新的Minimum Energy Path任务项添加到DFTB+中。FlexTS是用于构建最小能量路径的工具，包括NEB方法。

5、DMol3

• 通过新的Minimum Energy Path任务项在DMol3中增加FlexTS功能。FlexTS是用于构建最小能量路径的工具，包括NEB方法。
• 在DMol3的弹性常数计算结果中加入了Niu等（2019）的脆性材料断裂韧度估计经验模型。
• DMol3分子动力学现可以使用XSD文件的当前速度作为初始速度。

6、Forcite

• 在Materials Studio forcefields中添加了对Urey-Bradley相互作用和CHARMM反转的支持。
• 为Materials Studio forcefields添加了新的van der Waals函数形式LJ_12_6_14，允许为1-4相互作用指定不同的R0和D0值。
• 可以从Forcite力场管理器导入增强版的cvff力场–cvff_aug。

7、GULP

• GULP升级到6.0版本。周期体系的刚性分子模型支持几何优化、性质和声子计算。
• 新增ReaxFF库–“ReaxFF SEI”。它基于Hossain等的研究报道(J. Chem. Phys., 152, 184301(2020)），旨在描述锂电池电解液和固体电解质界面。

8、ONETEP

• 在ONETEP中实现了一系列的杂化泛函。
• ONETEP隐式溶剂计算扩展到Poisson-Boltzmann方法，把电解质离子作为点电荷，忽略它们之间的相互作用，但影响溶质的筛选。
• ONETEP模块已更新为使用该代码的学术版本6.1.1。

Materials Visualizer 的增强

• 所有的.msi格式的示例结构都已转换为.xsd格式。
• 通过MSC将研究表格和轨迹文件作为单个压缩文件从Materials Studio传输到Pipeline Pilot。
• 所有基于forcefield的模块添加了一个ReportAutomaticTerms设置，用于打开或关闭使用自动详细信息报告功能。

Materials Script 的增强

• MaterialsScript支持在Forcite和Mesocite计算中使用GPU加速。
• MaterialsScript使用的Perl版本已在MaterialsStudio 2021中更新。Perl的更新版本提供了各种新特性，但也对Perl脚本和模块的语法提出了额外的要求。这些附加要求适用于所有新的MaterialsScript脚本。
• 在Materials Studio客户端运行的Materials Script使用Perl 5.26.1版本。
• 有关Materials Studio 2021中Perl更改的更多信息，详见 https://perldoc.perl.org/5.30.0/perldelta.html
• 对现有MaterialsScript的更改信息，详见Modified Perl requirements（新版本客户端中的文件）。

Materials Studio基础功能的改进

• 在所有支持的平台上，Materials Studio Gateway中部署的Apache版本已升级到2.4.46
• Mozilla XPCOM软件库已经从Materials Studio中移除。

BIOVIA License Pack的增强

License Pack现在使用FlexLM 11.16。许可证服务器中的License Pack必须是局域网中的最高版本。确保将License Pack更新到此版本，以保证客户端许可证的核验。BIOVIA License Pack的Linux安装位置相比2018年及之前版本有所改变，现默认位置为BIOVIA_LicensePack文件夹。在Linux上安装License Pack 7.6.14或更早版本的BIOVIA License Pack将不再执行先前版本的原位置升级。如果需要继续使用以前的许可证，则需要执行一些附加的安装步骤。有关详细信息，请参阅新版本中License Pack Online Help。

教程

新添加了以下教程：

• Calculating the Minimum Energy Path of a molecular switch: 介绍了FlexTS结合DMol3和DFTB+来计算和细化一个多步的反应路径。
• PhaseField simulation of grain growth using Pipeline Pilot: 演示如何在Materials Studio运行Pipeline Pilot的Materials Studio Collection中的Grain Growth（PhaseField）protocol-晶粒生长protocols。
• PhaseField simulation of solidification using Pipeline Pilot: 演示如何在Pipeline Pilot的Materials Studio Collection中运行Solidification（PhaseField）protocol-硬化协议。

下列教程已更新为使用COMPASSIII立场：

•Adsorption Locator:

1. 基于AdsorptionLocator确定SO2在Ni(111)表面的吸附位置
2. 模拟抑制剂在颜料红晶体表面上的吸附

•CCDC: 在Materials Studio中使用CSD

•**Forcite：**限制或非限制对称约束条件下尿素的几何优化

•Forcite Plus:

1. 运行受限剪切模拟
2. 计算丙酸在正辛醇中的溶剂化自由能
3. 搜索表面上分子的低能构型
4. 聚合物与金属氧化物表面的相互作用

•Morphology:

1. 颜料红的形态预测
2. 使用Crystal Graph预测形态

•QSAR: 设计新的缓蚀剂

•**Reflex：**基于能量的精修

•Reflex Plus:

1. Structure solution in the presence of preferred orientation and energetic considerations in structure refinement
2. Structure solution of 3-chloro-trans-cinnamic acid with Reflex Plus

•**Scripting：**使用脚本计算两层之间的相互作用能

•**Sorption：**吸附法预测沸石MFI中CH4的吸附

同时更新以下教程：

•Calculating barriers of simple chemical reactions using DMol3’s LST/QST and NEB tools: The title of the tutorial has been updated, it was previously “Exploring the minimum energy path of chemical reactions using DMol3’s LST/QST and NEB tools”.

•为帮助运行以下Pipeline Pilot Connector教程而提供的示例文件也已更新：

1. Cross-linking polymers using Pipeline Pilot
2. Calculating the stress-strain diagram using Pipeline Pilot
3. Calculating the glass transition temperature using Pipeline Pilot

---

平台支持

有关Materials Studio系统要求的完整详细信息，请参见System Requirements and Recommendations（新版本客户端中文件）。

支持平台添加

• 服务器端增加了对以下配置的支持：

1. Red Hat Enterprise Linux 8.1与8.2
2. CentOS 8.1与8.2

• 排队系统新增以下支持：

1. Slurm Workload Manager 20.02.x
2. 为64位Linux和Windows端添加了单GPU计算支持：
3. CUDA版本10.1、Compute Capability 6.0或更高的NVIDIA卡

删除平台支持

• 服务器端停止支持：Windows Server 2012 R2
• 排队系统停止支持：Slurm Workload Manager 18
• 浏览器停止支持：Internet Explorer 11

---

了解更多关于 Materials Studio 的信息，咨询热线：400-990-9223