用户手册

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主页(Homepage)

https://matgen.nscc-gz.cn/

主页布局与选项


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(a)导航栏,从左到右依次为:Matgen主页,应用,作业列表,工具,学术著作,API, 关于,文档,注册与登录。

导航栏说明:

  • “Matgen”:刷新当前主页;
  • “Main”:跳回到主页;
  • “APPs”:显示应用列表;
  • “Calculate”:平台计算接口;
  • “Joblist”:当前登录账户下提交的作业列表;
  • “Tools”:平台晶体与分子的可视化与建模工具3Dstructgen;
  • “Publications”:平台相关已发表或投稿的著作;
  • “API”:平台应用程序接口;
  • “About”:平台介绍及数据统计信息;
  • “Documentation”:平台Wiki文档;

(b)应用选项,包含Matgen平台的各项应用快捷入口。

用户登录与注册(Login/Register)

登录

如您已注册账号或已经注册“天河星光”("http://starlight.nscc-gz.cn")。请点击平台右上方“Login”选项进入登录界面,未注册用户请查看2.2注册章节。登录界面如下图,输入账号与密码,点击“Login”即可,忘记密码请点击右下角“Forget Password?”进行密码找回。


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注册

点击主页右上方“Register”进入注册页面,按照注册页面要求填写注册的邮箱,密码,点击“Get Code”获得注册码,最后点击“Send”即可完成账号注册。

材料应用(Apps)

熔盐材料(Molten Salt Material)

简介

熔盐材料已被广泛用作高温蓄热材料和传热介质,用于集中太阳能,燃料电池,核燃料后处理等。为了有效利用高温热量,应明确整个相关行业的设备和系统的工作温度范围内,熔融盐的热力学性质和传输性质。本应用聚焦于熔盐材料的基本物化性质,计算数据可用于相关领域的研究。

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https://matgen.nscc-gz.cn/Molten_salt.html

使用方法

数据查询

    如下图所示为熔盐材料App的查询页面,

  • 搜索条件设定区域,可根据元素组成,化学式,IDs(Matgen熔盐材料的结构ID编号,编号格式为: “ms_数字” )进行条件筛选查询,对于多组分查询,不同元素之间应使用“-”分隔符。在条件设定完毕后,点击“search”按钮即可显示该条件下数据库中的匹配条目;
  • 元素周期表区域,点击对应元素名称即可在搜索条件中自动插入该元素,透明元素名称表示该数据库中不存在具有该元素组分的化合物;

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  • 工具栏,从左到右依次为Manual31.png“刷新”,Manual32.png“结果展示风格切换”,Manual33.png“结果展示选项”;
  • 结果栏,显示设定搜索条件下的所有结果,默认显示对应的Materials ID,Name及DOI。点击条目,即可进入对应的数据展示界面;

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    计算结果展示

    熔盐材料主要展示以下信息(以NaCl, ms_0007 为例):

    定压比热容

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    密度/温度

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    离子自扩散系数

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    热扩算系数

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    黏度

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    偏径向分布函数

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    金属有机框架材料(Metal-Organic Framework Material)

    简介

    金属有机框架材料或金属有机骨架材料(Metal Organic Frameworks,缩写:MOF)是新材料在金属有机材料(MOM)中的一个重要分类。MOF是新无机有机材料中研究最热门的一个领域,因为他们将两门经常被分开的化学学科无机化学和有机化学结合了起来。MOF是由有机配体配位的金属原子或原子簇构成一维、二维或三维的结构。本应用通过高通量计算对MOF的结构性质和不同气体(N2,H2,CH4,CO2)的吸附性质进行了蒙特卡洛模拟,计算数据可用于气体吸附、气体储存、气体分离、催化剂等领域的研究。

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    https://matgen.nscc-gz.cn/Mof.html

    使用方法

    数据查询

    如下图所示为MOF材料App的查询页面,本应用的查询页面与功能和前述熔盐材料相同,区别在于

    • 搜索条件设定区域支持 Elements(包含元素组成), Specific Elements(严格元素组成), CSD code(CSD数据库ID), IDs(Matgen数据库MOF结构ID) 查询。其中,元素组成将筛选包含设定元素的MOF材料,而严格元素组成将筛选与输入元素完全相同组成的MOF材料;支持CSD code 查询,如“NOTJUD”,IDs查询结构为“mof_数字”;
    • 元素周期表,功能同熔盐材料App[1]</a>
    • 工具栏,功能同熔盐材料App[2]
    • 结果栏,默认展示MOF Id,ICSD id,Density,PLD,LCD,VSA,GSA,Pore_vol,Elements,Helium Void Fraction.

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    计算结果展示

    • MOF结构可视化与性质展示
    • 根据MOF材料独特的结构特点,右栏分别列出了材料相对应的Gravimetric surface area (m²/g), Largest cavity diameter (Å),Pore-limiting diameter (Å), Volumetric surface area (m²/cm³),Channal number,Density (g/cm³),Pore volume (cm³/g), Helium Void Fraction信息。


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    • 吸附量计算结果展示
    • 针对不同的MOF材料,我们依据孔径大小,计算在不同压强和温度条件下对N2,CO2,CH4,H2的吸附量,如在mof_22中分别进行了N2在77K条件下和CH4在298K条件下的吸附量计算。


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    无机晶体材料(Inorganic Crystal Materials)

    简介

    无机晶体材料,包括纯元素,矿物,金属和金属间化合物,有着广泛的应用背景和科研价值,本应用的结构数据来源于ICSD和COD数据库,经过晶体指纹对比算法筛选,通过第一性原理软件VASP对其结构及电子结构性质进行了计算。

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    https://matgen.nscc-gz.cn/DFTData.html

    使用方法

    数据查询


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    如上图所示为无机晶体材料App的数据查询页面,本应用的查询页面与功能如下:

    • 搜索条件设定区域支持 Elements(包含元素组成), Specific Elements(严格元素组成), ICSD code(ICSD数据库ID), Mat_Id(Matgen数据库中无机晶体结构ID) 查询。其中,Mat_Id查询结构为“mat_数字”;
    • 元素周期表,功能同熔盐材料App[3]
    • 工具栏,同熔盐材料App[4]
    • 结果栏,默认展示Mat_id,Formula,SpaceGroup,Volume,Crystal System。
    • 结果展示


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    数据重算


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    算选项,进入重算参数设置界面,工作流与参数等设置详见https://matgen.nscc-gz.cn/wiki/index.php/Workflow_Online_Calculation。

    固体电解质高通量筛选平台(Solid Electrolyte Materials

    简介

    固体电解质材料应用。

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    https://matgen.nscc-gz.cn/solidElectrolyte/

    使用方法

    数据查询


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    如上图所示为无机晶体材料App的数据查询页面,本应用的查询页面与功能如下:

    • 搜索条件设定区域支持空间群号,数据来源,文献名,年份,键价(1D/2D/3D),数据ID,元素(and/or/not)7种查询类型,支持多条件查询;
    • 元素周期表,功能同熔盐材料App元素周期表[5]
    • 工具栏,依次为“添加到任务单”,“CIF文件下载”,“计算数据下载”,“迁移路径能量数据下载”,使用前需选中结果栏中数据;
    • 结果栏,显示符合筛选条件的结果信息,默认展示数据库来源,来源ID,a,b c,α,β,γ,化学式,空间群,创建日期,同时,点击“详情”即可进入对应的结果详情展示界面;

    结果展示

    本模块主要进行固体电解质材料的一下性质进行展示:

    • 结构可视化;
    • 晶体结构数据(晶格常数、化学式、空间群信息、原子化合价原子占位信息、数据来源、时间、参考文献);
    • 几何分析数据;
    • 键价计算数据;
    • 离子迁移路径;
    • 离子输运描述因子

    更多操作信息请查阅帮助手册https://matgen.nscc-gz.cn/solidElectrolyte/static/help/SPSE-UserManuals.pdf.

    计算(Calculate)

    计算接口

    平台支持进行”VASP”和“GAUSSAIN”软件的计算接口,点击对应选项进入“3DStructGen”进行相关计算参数的设定、输入文件预览与作业提交,具体操作请参考详见:https://matgen.nscc-gz.cn/wiki/index.php/3DStructGen。

    作业列表(Joblist)

    简介

    作业列表显示当前登录用户通过Matgen平台所提交的所有类型的计算作业

    使用方法

    平台仅为绑定天河系统账号的用户提供计算服务,因此查看作业列表前请登录平台账号,登录及注册请见第二章。


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    作业列表主要由a)功能栏和b)作业区两部分组成,具体如下:

    • 功能栏,从左到右依次为 刷新作业列表, 取消作业, 显示提交类型为工作流的作业, 显示提交类型为VASP的作业, 显示提交类型为Gaussian的作业,“Search”搜索根据输入的内容对作业进行筛选和查找,如查找输入的作业ID对应的作业状态,或筛选出已经“Completed”的作业, 改变作业的展示风格,点击可以选择是否展示作业列表中的“Job_Name”,“Job_ID”,“Start_time”,“End_time”,“Job_status”,“Workflow Details”,“View Data”。
    • 作业区展示当前用户已提交的作业信息,分别为作业名,作业编号,起始时间,作业状态,作业状态分为running,completed,failed,点击“Workflow Details”中的“check”选项,即可进入作业详情如下图所示展示了一个工作流作业的每一步的Job_ID,Job_Name,“Start_time”,“End_time”,“Job_status”。点击“View Data”中的“View”选项即可对已完成计算的结果进行在线可视化。


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    工具(Tools)

    3DStructGen

    简介

    该程序是一种用户友好型通用程序,可通过使用支持HTML5,CSS和JavaScript的浏览器来查看,构建和编辑有机分子和晶体结构。 分子中的原子,键,角和二面体可以通过鼠标或其他设备查看或修改。 该程序提供了多种用于晶体结构的化学信息学算法,例如切割表面,建立真空层,创建超晶胞以及单位晶胞的不同显示选项。 通过与3DStructGen中的对话框进行交互,可以获得VASP和高斯的初始输入文件。该程序是免费的,对用户开放,并已根据MIT许可发布。

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    https://matgen.nscc-gz.cn/3DStructGen.html

    使用方法

    详见:https://matgen.nscc-gz.cn/wiki/index.php/3DStructGen

    出版物(Publications)

    Applications Related

    按时间顺序列出平台在材料应用发表的学术论文著作案例。

    Softwares Related

    按时间顺序列出平台关于软件开发的著作。

    应用程序接口(API)

    功能建设中:

    关于(About)

    此页面实时显示了平台不同应用的数据统计与当下包含的工作流,如下所示:


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    文档(Documentation)

    此页面对平台各应用开发及使用文档,软件使用方法,工作流模板说明进行汇总以提供给用户进行查阅。