Materials Studio——CASTEP基础教程「2」

3.3 搭建模型

本节内容包含两种常用于搭建晶体结构的方法，并展示如何搭建空间维度不同的结构。

3.3.1 三维模型

1.手动建模

(1)查找晶体结构实验参数及原子坐标。无机晶体数据库ICSD (the inorganic crystal structure database ) 收集了所有无机化合物晶体结构信息。包含晶体的化学名及化学式、晶胞参数、空间群、原子坐标等各种信息。该数据库每年更新两次，所有数据都由专家记录，是国际最权威的无机晶体数据库。通过软件FindIt可查阅ICSD 中的晶体结构数据，为计算建模提供晶格常数和原子坐标(以立方BN 为例)。

如图3 .24 所示，打开FindIt软件后，在弹出的元素周期表页面选择晶体结构包含的元素，设置检索范围，点击"Search"。

图3.25 是通过搜索得到的晶体结构信息。

选中需要的结构后，如图3 .26 所示，点击"Pile"，导出晶体结构信息文件。

导出的结构信息如图3.27 所示(PindIt具体操作信息见附录) 。

(2) 建立3D Atomistic Document。打开MS 后，右击已经建立的"Project " ，选择"New" 命令(或是直接在工具栏中执行New 命令)， 在出现的对话框中打开"3D Atomistic Document" ，模型显示区域出现建模背景，操作如图3 .28 所示。

(3)构建晶格。在菜单栏中选择"Build-Crystal-Build C可stal" 命令， 弹出"Build C可stal" 对话框。分别在"Space Group" 和"Lattice Parameters " 命令下设置空间群和晶格常数。如图3 .29 所示，空间群是F43m ， 空间群代号是216 ，输入空间群代号即可;由于是立方晶系，系统默认α= 卢= y = 900 ，晶格常数α = b = c = 3.62Á，输入a 即可。

( 4) 添加原子。在菜单栏中选择"Build-Add Atoms" 命令， 出现添加原子对话框，选择元素并输入坐标，执行"Add " 命令，如图3. 30 所示， ß 原子的坐标是( 0， 0， 0 ) ， N原子坐标是(0.25， 0.25, 0.25) ，输入一个坐标出现多个原子是因为晶格的对称性，搭建的模型系统自动默认为棍状模型。

(5) 修饰模型。在模型显示区域单击鼠标右键，选择"Display Style" 可以更改晶格和原子颜色以及原子显示方式，选择"Display Options" 可更改模型背景，选择"Lighting"可以调节原子亮度，选择"Lable" 可以给原子添加标签，如图3.31 所示，修饰后的图为常用的球棍模型，灰色小球是B 原子，黑色小球是N 原子。

2. 模型导入

右击已经建立的"Project" ，选择"Import" 命令，在" Structures "中查找所需晶体结构， 直接导入结构。打开" Structures" 文件夹，找到陶瓷类文件夹，选择金刚石结构即可( 以金刚石结构为例) (图3 .32 和图3 .3 3 )。