
各位老师&同学,大家好!MatCloud+又双叒叕更新了!10月31日正式上线啦!!
💠新增功能列表如下
催化、电池、半导体器件等众多材料领域,进行分子模拟时需要搭建复杂的吸附或者异质结模型。当模型较大、体系原子数较多时,常常需要通过固定部分原子达到简化计算、降低计算量的目的,本次上新功能支持上传固定原子结构文件。
DFT计算的输入文件INCAR中截断能ENCUT和KPOINTS参数,影响着计算的精确性、效率及成本。因此,需要进行其收敛性测试,以选择更“优”的参数,降本增效。
MatCloud+平台将繁琐、重复的ENCUT和KPOINTS收敛性测试步骤开发为高通量、自动化的工作流模板。1个工作流作业即可完成传统任务N次计算,并且将不同参数的能量变化以图形展示出来,合理参数一目了然。

MatCloud+量化软件Quantum Espresso(QE)
Quantum Espresso与VASP一样,是一款强大的量化开源软件,从近几年的论文发表情况来看,QE的使用者越来越多,咳咳,看来不需要版权便可发表文章还是很香的。

图2 DFT软件发表文章数
MatCloud+平台上新了QE软件的基础功能,将结构优化、静态计算、能带结构等功能组件化,同样以拖拽组件方式形成定制工作流,支持界面可视化的结构查看、参数设置,并集成计算结果后处理功能。流程化操作减少人工干预90%,研发效率提高30%。
MatCloud+平台将结构优化等所有组件的参数进行了合理的分组,支持界面化的参数设置,并提供了所有参数的中文说明。QE的结构优化同VASP一样,得到可视化的低能构型。

图3 QE结构优化工作流、参数设置及计算结果
QE软件的静态计算能够得到计算体系的能量及Bader电荷结果。更准确的体系能量可以用于后续性质的计算,比如吸附能、界面能、相互作用能等。Bader电荷计算可对结构中成键原子之间的电荷转移情况进行分析,初步判断成键的强弱。

图4 QE静态计算结果
QE软件的能带计算能够得到可视化的能带结构图及各种相关信息(带隙值、直接/间接带隙)。能带计算可以判断材料的导电性能,是光催化、光电池等材料领域关注的重点。MatCloud+的【能带计算】组件结果页面,直接以数值和图形的方式展示结果,省去了您的后处理时间。

图5 QE能带计算后处理结果
(1)溶解度参数
聚合物之间的共混过程,实际上是分子链间相互扩散、相互制约的过程,溶解度参数用来表示分子链间相互作用的大小。因此,溶解度参数在橡胶、涂料等领域的配方设计,助剂在共混胶两相中的分布,溶剂的选择等许多方面有着实际的应用。

式中δ、CED、E 和 V 分别为物质溶解度参数、内聚能、蒸发焓和摩尔体积。
MatCloud+平台设定【溶解度参数】功能组件,拖拽此组件连接成计算工作流,内聚能密度及溶解度参数将在结果页面直接给出。

图6 LAMMPS内聚能密度和溶解度参数计算工作流及结果
在聚合物溶液、复合材料、聚合物胶束等研究领域,回转半径可以用来表征高分子链的尺寸大小和卷曲程度,推断高分子在溶液体系中的形态和链构象,探究体系的相互作用及变形机理等。
回转半径 Rg (s) 代表聚合物的分子大小,其定义为分子中原子与其共同质心的均方根距离:
其中 si 表示原子 i 到质心的距离,N 表示原子总数。
MatCloud+平台添加了回转半径轨迹分析功能,支持选定体系或者原子组的回转半径演化轨迹分析。

图7 LAMMPS回转半径结果
高分子聚合物体系随着温度的升高,将会从有序状态向无序状态转变。二面角分布的改变将表征其分子链的构象变化,用于微观结构的分析。
MatCloud+平台添加了回转半径轨迹分析功能,支持选定体系或者原子组的二面角分布轨迹分析。

图8 LAMMPS二面角分布结果
MatCloud+平台中机器学习系统目前提供8中不同的回归算法,目前新增的【结果汇总】组件,支持对工作流中所有算法组件产生的结果进行汇总、排序,可直接筛选最佳模型及所用算法。

图9 机器学习结果汇总
对于QE上线,VASP、LAMMPS及机器学习的功能增加,不少网友表示,终于等到你!!
云计算:登录网址http://www.matcloudplus.com。
拖拽式编程模拟:将上新功能组件化,拖拽式连接成计算工作流。
试用方式:拖拽带星号的功能组件,填写信息:姓名+电话+单位+职务,即可完成试用申请。

图10 MatCloud+新增功能申请试用
感谢大家一路以来的支持,迈高将持续为您提供优质、快捷、精准、高效的服务!
迈高科技全体工作人员
2021年11月01日
