计算材料学讲稿 4.doc

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1、第四周计算材料学——MaterialsStudio本专题的目的通过实例让学生掌握基于第一性原理的量子力学软件，并会用该软件进行简单结构模型的建立和计算。MaterialsStudio特点MaterialsStudio—系列适合材料建模特点。MaterialsVisualizer为MaterialsStudiolie供了核心的建模能力和软件基础。MaterialsVisualizer包括以下特点：•模型三维可视化，有很多显示样式、参数和测最工具。•草画和编辑分子模型，包括金属有机化合物。•构造晶体。・构造高聚物。・构造表而、层、真空板状结构。

2、•分子和周期系统的对称性寻找及编辑工具。・图形、图衣和电子衣格形式显示数据。•使用MaterialsStudio工程进行数据处理。・高质最打印输出。・管理监视服务器计算工作的工具。另外述有集成到MaterialsStudio屮的独立产品，它们建成了一个范围广泛的材料建模工具。从1纳米到1微米，从千万亿分之一到兆分之一、十亿分之一秒（纳秒）到秒。•AmorphousCell—非晶态材料的建模和性质预测，尤其适于高聚物、有机液体和它们的混合物。・CASTEP—适用于固体材料的基于量子力学的第一原理平面波贋势软件。什么是客户机/服务器客八机组件,

3、illMaterialsVisualizer,请求服务器组件,如Discover,作~*些计算。当计算完成或达到一定的进度，结果从服务器传到客户机°客户机和服务器并不一定在同一台电脑上运行。客八机/服务器结构系统：有一台或乡台服务器以及大量的客八机。服务器配备大容杲存储器并安装数据库系统，用于数据的存放和数据检索；客八端安装专用的软件,负责数据的输入、运算和输出。客八机和服务器都是独立的计算机。当-台连入网络的计算机向英他计算机提供各种网络服务（如数据、文件的共亨等）吋，它就被叫做服务器。血那吐用于访问服务器资料的计算机则被叫做客八机。严格

4、说來，客八机/服务器模型并不是从物理分布的角度來定义，它所体现的是一•种网络数据访问的实现方式。MaterialsStudio客户机/服务器结构怎样工作的？MaterialsStudio使用了称之为DisconnectedServer结构（DSA）,DSA使用HTTP协议在客户用1/服务器间传递信息，就是运作Web的技术。客户机/服务器间的信息传递山称为网关的软件处理，它安装在服务器端。网关接受客户机的工作提交并传给安装在服务器上的代码，然后计算就开始了。网关也向客户机报告计算进度和结构。你可以在任何电脑上建立网关，无论是UNIX,Wind

5、ows是Linux,在任何你喜欢的服务器上进行计算，MaterialsStudio服务器相关纽.件安装在那台电脑上。从客户机上很容易安装网关。如果有一•台PC运行WindowsNT,2000或者XP操作系统，你就可以在同一台电脑上运行客户程序和服务程序。IrixServer下表列出了客户机和服务器在不同操作系统下的要求：（课件）通过MaterialsStudio客户机/服务器结构,你可以从PC客户端向专用的WindowsNT/2000/XP、UNIX或Linux服务器提交计算。工作可以在不连接模式下计算，这样他们与你PC上的资源无关。你可以

6、在PC±注销，工作照样在服务器上运行。当你重新在PC上登录时，你可以看到计算进度或结果。这些计算也町以在运行WindowsNT/2000/XP的计算机上本机运行。客户机可以在任务运行时和它传递信息。例如在分子动力学模拟过程中，模型和图形可以动态更新，Discover发送冋来的信息可以显示在文本文件中。你可以按自己需要选择这些的结合。任务和服务器状态状态都可以浏览。MaterialsStudio在哪里计算？MaterialsStudio不同模块计算需要的资源不同。计算可以分为两大类來考虑：A类——这些计算只需要很短的时间和很少的计算资源，它们

7、并不经过网关或客户用1/服务器结构。这类模块一直安装在客户端电脑里。B类一一这类计算需要很长的时间和很多的计算资源，自然它们运行在专用的服务器上。它们以任务来运行，使用网关，山客户机/服务器结构控制°这类模块安装在运行UNIX/Linux或WindowsNT/2000/XP的服务器上。下衣总结了此版MaterialsStudio每个模块所屈计算种类和操作系统要求。MaterialsVisualizerMaterialsVisualizer是MaterialsStudio的核心模块,提供建模、分析和口〕视化的匸具。清晰直观的用户界面提供了高质

8、量的Windows标准环境，你可以添加任何其它的MaterialsStudio模块。MaterialsVisualizer&供了快速直观的工具，使你能构造分子、晶体材料、表面、界