【摘要】 使用MS,用哪个版本的Windows操作系统比较好?

问题1:使用MS,用哪个版本的Windows操作系统比较好?

答:推荐用win7,这是毫无疑问的。低版本的Windows操作系统如XP,MS 6.0还支持该操作系统,MS 6.1开始就不再支持该操作系统,就是说,MS 6.1在XP上安装不了。高版本的Windows操作系统,如win 10,低版本的MS可能不支持。

 

问题2:使用哪个版本的MS比较好?

答:MS更新比较快,截止目前(2017年04月13日),最新的版本已经更新到MS 2017 R2了。本人用过MS 5.0、5.5、6.0、6.1、7.0、8.0、2016,个人觉得随着MS版本的更新,其功能、操作界面、展示效果都会有变化,特别是当一些重磅的更新发布后,更能感受到版本更新前后的差异。举个例子,我对MS 8.0的更新印象尤为深刻,MS 8.0彻底移除了低效、蹩脚的Discover模块,习惯于使用MS 6.0的人,会惊讶地发现MS 8.0中没有Discover模块了,那些关于Discover模块的教程,在MS 8.0中无法使用了(关于Discover模块的一些问题,诸如为什么被移除、跟Forcite的区别等等,后面我会再提到)。

一般说来,新版本的MS,无论是在功能涵盖的广度上,还是计算的效率上,都胜过旧版。但对于MS版本的选择,个人建议,不一定追求最新,选择主流的版本即可(除非你的问题只有在最新版中才能解决),原因在于主流版本在功能上已经足够完善,能够满足绝大多数要求,同时使用者较多,便于问题交流。最后,推荐主流的MS版本如下:MS 7.0、8.0、2016。

注:在非常陈旧版本(具体版本号未查,估计4.0左右)的MS中,MD的结果分析是在Discover模块的analysis中进行的,后来随着MS版本的更新,analysis功能从Discover模块上移除,成为了Forcite模块的组成之一。再后来,随着MS 8.0的发布,甚至连Discover这个模块都被移除出软件了。

 

问题3:新手学习MS,有没有好的教程?

答:不管学习什么,找一份好的教程来参考,非常重要,好的教程学习层次由浅入深,能让人快速上手,少走很多弯路。新手学习MS,最好、且没有之一的教程,其实很好获得,不需要在网上苦苦搜索,这个教程就是所用MS自带的官方教程。即在MS主界面中→Help→Tutorials中提供的官方教程。现在小木虫中,有大量所谓的MS教程,其实就是上述官方教程的中文翻译版而已。这些教程适用的MS版本不一,发布的年代跨度也很大,质量参差不齐,内容长度不一,让人眼花缭乱,有的教程的内容已经严重过时,教程上的内容,在学习者的软件上找不到对应的选项、按钮;有的教程翻译时跳过了一些步骤,让初学者难以适从;有的教程甚至存在内容错误等问题。

跟着教程做完两件事情即可:一,熟悉MS软件的界面,知道软件中各个英文选项的大概意思;二,学会基本的软件操作,包括打开、保存、关闭软件,新建project、新建xsd、std等文件,知道如何绘制分子、构建晶胞。学会这两件事情之后,就可以放下中文教程,打开MS自带的官方教程,对自己需要使用的或者感兴趣的模块,对照官方教程一步步操作学习了。

最后,总结一下使用官方教程的好处: 其一,跟软件版本适用性好,这很好理解,因为你看到的MS官方教程本身就是针对你目前使用的MS版本所编写的,不存在过时、教程跟软件无法对应的问题;其二,内容基础、全面,层次分明,由浅入深,循序渐进;说到内容全面,官方教程中会对各个模块的选项、子选项做说明,包括对选项的意义、适用条件、取值参考范围等的说明,官方教程中还会给出各个模块的参考文献,指出其理论依据(发过论文的同学,想必都知道这些参考文献的用途),这些都是其他教程难以述及的细节;其三,MS软件界面本身就是英文的,按官方教程直接操作软件,衔接性好、操作流畅,便于养成良好的操作习惯。

 

问题4:如何查找跟自己研究内容相关并且使用MS作为研究工具的文献?

答:就像大家都知道的那样,对于文献检索,一个通用的方法就是使用谷歌学术。比如对于这个问题,可以在谷歌学术中,以研究内容和“materials studio”作为关键词进行搜索,获得满足要求的文献。对于这个问题,除了用谷歌学术,还有更好的方法吗?

我的回答是肯定的:http://references.accelrys.com/,对,使用这个链接来搜索。下面举个例子。 近几年,石墨烯可谓大红大紫,是学术研究的热点。在链接http://references.accelrys.com/中,以graphene(石墨烯的英语单词)作为关键词进行搜索,即可轻松得到如下图的结果:

 

 

从图片可以看到,搜索结果列出了文献的标题、作者、采用的MS的模块名、发表期刊、发表时间等信息,点击某篇文献的标题,将立刻跳转到该文献的下载界面,便于下载阅读。除了上述信息,位于搜索结果左侧的那些统计信息的参考价值更大。图中①标记的是用MS研究石墨烯的文献的模块使用情况,可以看到,这些文献使用量子力学(Quantum Mechanics )的模块最多,且尤其以DMol3模块的使用频率为最高。②标记的是从2001年以来用MS研究石墨烯的热门程度,从图中可以看到从2008年来,这类研究逐渐转热(数字“2008”粗体,且大字体),最近的五年(2012~2016年)研究的热度一直保持高位,而且在最近的五年中,尤其以2015年发表的相关文献最多(数字“2015”粗体,且字体最大)。③标记的是这类文献的研究关键词,可以为了解研究分支方向的热门程度提供参考。

当我们打算用MS来为自己的研究做点什么时,有一个首先要回答的问题:MS模块那么多,到底用哪个(些)模块?确实,这是一个重要的问题,MS模块那么多,不可能也没有必要每个模块都学。此时,①标记的模块统计信息就很有参考价值。文献是前人研究的成果,具有一定权威性,跟着文献做,至少方法上的可行性很高,不容易走上走不通的路;文献中的计算方法、建模步骤、计算参数设置等细节,很有借鉴价值,这些细节一般在通用的MS教程中是学不到的,而且借鉴之,也让你自己的论文有依据,当审稿人问你,为什么用某某建模方法、某某参数设置时,把文献列出来,大都是能让审稿人信服的。借鉴好的文献,就是站在巨人的肩膀上。

 

问题5:为了构建某晶体的晶胞结构,需要知道哪些信息?

答:构建某晶体的晶胞,以下信息缺一不可:第一,该晶体晶胞的空间群,这是晶胞的对称性信息;第二,该晶体晶胞的晶格常数,一共包括6个参数,其中长度参数3个:a、b、c;角度参数3个:α、β、γ;第三,该晶体晶胞中所有原子的三维空间坐标(x, y, z)。

 

问题6:从哪里可以获得构建晶体晶胞所需的全部信息?

答:对于常见的晶体(这也是最常见的情况),可根据晶体的种类,从以下经典的数据库获得其晶胞信息:a. 无机晶体:查ICSD*,小木虫中可获得的FindIt软件,就是该数据库的脱机版,建议下载该软件;b. 有机晶体:查CCDC提供的CSD**,小木虫中可获得的CCDC软件,就是该数据库的脱机版,同样建议下载该软件。所以,如果同时拥有FindIt和CCDC软件,即可获得大多数晶体的晶胞信息。不过,新近合成的晶体的晶胞信息,由于上述数据库的更新存在一定滞后性,在其中不一定能找到。此时,可试着从发表该晶体结构的学术论文上查找所需的晶胞信息(这类文献常直接提供晶体的cif文件)。需要说明的是,上述ICSD和CCDC中的晶胞信息,实际上,绝大多数也是来源于已经发表的文献(包括学术论文),对于常见的晶体,推荐直接使用这两个数据库,而不是检索文献,是因为这样做最为便捷。

最后,还有一个种特殊情况:自己合成了一种新的晶体,想构建它的晶胞结构怎么办?那只能自己培养单晶,做XRD解晶体了。

*注1:ICSD(The Inorganic Crystal Structure Database),无机晶体结构数据库

**注2:CCDC(The Cambridge Crystallographic Data Centre),剑桥大学晶体学数据中心;CSD(Cambridge Structural Database),剑桥大学结构数据库

 

问题7:为什么找到的晶胞信息中,其他原子的坐标信息均有,唯独H原子的坐标信息缺失?

答:这是一种常见的情况。这种情况常常出现在含有结晶水的晶体的晶胞信息中。出现这种H原子的坐标信息缺失的原因主要有两个:其一,我们都知道,H是元素周期表中第一个元素,H原子也是最轻的原子,相对于其他更重的原子,H原子的热运动更为剧烈,所以其在XRD测试时难以被捕捉到,难以确定其位置,最终导致其坐标信息的缺失;其二,测试条件、技术的限制,这种H原子的坐标信息缺失的情况,在年代较为久远的文献中,存在更普遍,原因之一就在于以前的仪器、技术条件没有现在发达、成熟。

 

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