Materials Studio 案例2：
水分子在1atm，298K下的径向分布和扩散系数计算
目的：用Materials Studio（MS）软件模拟计算1atm ，25℃下，500个水分子无定形体系的
径向分布函数和扩散系数。 模块：Amorphous cell, Discover
简介：径向分布函数g(r)：以流体系统中一个分子为目标分子，与其中心距离由r?dr间
的分子数目为dN，则g(r)?dN可理解为区域密度与平均密度的比。 2?4?rdr分子扩散系数：在一个不流动的环境中，若某组分在空间各位置点上的浓度不同，则此组分的分子便可能从浓度高的地方传递到浓度低的地方。这是靠分子扩散的方式传递的。单位面积和传递速率与浓度梯度（即两点的浓度差除以这两点间的距离）成正比。这比例常数称为分子扩散系数。
1.建立初始结构
(1)建造一个的水分子
运行MS，新建一个Project命名为water molecular。打开一个新的xsd文档命名为H2O.xsd。在工具栏选择Sketch Atom工具绘制一个水分子，如下图所示。然后点击Clean工具修正得到合理的几何构象。
(2)建造多分子水的无定型体系
选择菜单栏Modules上的Amorphous Cell，在下拉列表中选择Construction，打开Amorphous Cell Construction对话框。点击Add按钮将水分子添加到体系中，单击Constituent molecules栏中Number下的数字，设为500。相应的，温度298K；Number of configurations填1；Cell type选Periodic cell(设置体系含有周期性边界条件)；水密度0.997g/cc。在Setup选项卡中，选用Compass力场；Job description可设置任务名称。
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点击Construct开始构建，在Project explorer中出现了一个新的名为Sketch 1 AC Constr的文件夹。计算结束后产生一个包含500个水分子无定形体系的轨迹文档Sketch 1.xtd，如下图。
1.动力学模拟
(1)优化体系
构建好的水分子无定形体系需要用Discover模块中的Minimizer对其进行优化，打开Discover Minimizer对话框相关设置如下图，然后点击Minimize按钮开始优化。
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优化结束后，会在Project Explorer中创建了一个新目录Sketch 1 Disco Min，当任务完成时，最小化的结构会被存放到这个新目录下。
(2)动力学模拟
用Discover模块中的Dynamics对体系进行平衡计算，打开Discover Molecular Dynamics对话框，下图所示。Ensemble(系综)下拉列表选择NPT，Temperature为298K，温度控制方法选择为Nose，压力为0.0001Gpa，压力控制方法为Berendsen，步数设为10000，时间步长为1fs，Save下拉列表中选择Full，Frame output every处设为200steps(每200步输出一次体系构型文件)。点击Run开始运行，运行结束后会自动产生一个Sketch 1 Disco Dynamics文件夹，里面包含Sketch 1.xtd文档。
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