Materials Studio官方教程（Help-Tutorials）- 原子位置以及移动的精确控制

背景：在设置初始结构时，将碎片或原子移动和放置在特定位置的能力很重要。例如，能够将分子准确地放置在沸石通道的中心或与表面的特定距离处，可以轻松快速地建立复杂的系统。

Materials Visualizer 有一组工具，可使用工具栏访问3D Movement，旨在帮助完成这些任务。有一些工具可以按特定量平移和旋转选定的原子，还有一些工具可以让您将整个片段移动到几何中心或对齐对象。 Materials Visualizer 中提供了一系列几何对象，包括质心、最佳拟合线和平面以及主轴，使您能够执行许多不同类型的对齐。

简介：在本教程中，您将使用精确定位和对齐工具将氯甲烷分子放置在沸石骨架的主通道中。然后，您将使用移动工具沿沸石孔移动氯甲烷。

目的：了解“移动到-Move To”模式、精确移动工具和“材料可视化器- Materials Visualizer”中的对齐工具的使用。

本教程重要节点：

导入沸石并定义质心-绘制氯甲烷并将其沿通道对齐-将氯甲烷移动到通道的中心-将氯原子定位在结构边缘-将氯甲烷分子移动特定量

1.    导入沸石并定义质心

第一步是导入沸石框架。

从菜单栏中选择File | Import…或单击标准工具栏上的Import按钮导入以打开导入文档对话框。导航到并选择 Structures\zeolites\MOR.msi，然后单击Open按钮。

沸石框架被导入到项目中。最初，该结构具有高度对称性，在继续本教程之前必须减少这种对称性，因为它会限制您添加原子并在孔隙周围移动它们的能力。您将通过将结构分配给最简单的空间群 P1 来降低结构的对称性。

从菜单栏中选择Build | Symmetry | Make P1。

要将氯甲烷分子置于沸石通道的中心，您必须首先定义一个质心。质心是定义一组原子中心的几何对象。

在本教程中，您将把氯甲烷分子放在中央通道的中间。为此，您需要选择定义通道的所有原子（在下图中以球棒显示样式显示）。

最简单的方法是使用套索选择工具。

将光标定位在上图中 X 指示的位置。按住 SHIFT 和 Q 键，单击并按住鼠标左键并在定义通道的原子周围拖动光标，以便套索选择所有原子。

下一步是定义选定原子的质心。

单击工具栏上Sketch的Create Centroid箭头创建质心，

然后从下拉列表中选择Centroid。单击 MOR.xsd 中远离结构的任意位置以取消选择原子。

一个绿色的质心对象被定义并显示在通道的中心。

2.绘制氯甲烷并将其沿通道对齐

首先画出氯甲烷。

单击 Standard 工具栏上的 New 箭头，然后从下拉列表中选择 3D Atomistic Document。

在 Project Explorer 中，右键单击 3D Atomistic.xsd 并从快捷菜单中选择 Rename。将文档的名称更改为 chloromethane.xsd。

使用工具栏上的Sketch工具构建氯甲烷分子。

单击Adjust Hydrogen按钮调整氢气，然后单击 Clean 按钮。

将正确数量的氢添加到结构中，并将其调整为合理的几何形状。现在您需要将渗透剂氯甲烷分子复制并粘贴到沸石框架中。

确保 chloromethane.xsd 是活动文档并按 CTRL + C。在 Project Explorer 中双击 MOR.xsd，然后右键单击并从快捷菜单中选择 Paste。

氯甲烷分子应粘贴到单元格的左下角。

在将分子置于通道中心之前，您可以使用对齐工具来确定碳-氯键的方向，使其与通道平行。

按住 SHIFT 键并选择氯甲烷分子的碳原子和氯原子。单击工具栏上的Create Centroid创建质心，

然后从下拉列表中选择Best Fit Line。

显示绿色虚线，显示两个原子之间的最佳拟合线。您现在可以将此线与屏幕平面对齐。

按 HOME 键重置视图。

选择绿色最佳拟合线对象。单击工具栏上3D Movement的Align Onto View对齐视图，然后从下拉列表中选择Align In/Out。

碳-氯键现在应该指向通道下方。您可以删除您创建的最适合的对象。

旋转结构，以便您可以看到最佳拟合线。选择最适合的线对象，然后按 DELETE 键。

3.将氯甲烷移动到通道的中心

下一阶段是使用移动到工具将氯甲烷的碳原子定位在质心上。

旋转单元格，以便您可以看到氯甲烷分子的中心碳原子，灰色。

注意：您将看到显示的三个质心。细胞外的两个质心是细胞中心的一个对称复制品。

单击工具栏上3D Movement的Move To按钮。

将光标移到氯甲烷的碳原子上，当其颜色变为蓝色时，单击鼠标左键。将光标移到质心上，当它变为蓝色时，再次单击。

氯甲烷分子移动到通道的中心，氯甲烷的碳原子位于质心上方。

提示：默认行为是移动包含所选原子的整个片段。您可以通过选择特定原子然后在使用“移动到-Move To”功能时按住 ALT 键来移动它们。

单击工具栏上3D Viewer的3D Viewer Selection Mode按钮选择。在 MOR.xsd 中单击鼠标右键并从快捷菜单中选择Display Style以显示“显示样式”对话框。

在 Lattice 选项卡上，将 Style 更改为 In-Cell。使用箭头键旋转单元格以从不同角度查看它。

现在氯甲烷分子位于沸石通道的中心，您可以移除质心对象。

选择质心对象，在 MOR.xsd 中单击鼠标右键，然后从快捷菜单中选择“删除-Delete”。

4.将氯原子定位在结构边缘

您可以使用质心的另一个属性来帮助定位氯甲烷，使氯原子位于单元格的边缘。由于移动质心也会移动父片段，因此您可以在氯原子上定义质心，然后编辑质心的属性以移动氯原子。

在 MOR.xsd 中选择氯甲烷分子的氯原子。单击创建质心箭头创建质心并从下拉列表中选择质心。

质心定义在氯原子上。

如果属性资源管理器不可见，请选择菜单栏中View | Explorers | Properties Explorer。

属性浏览器显示质心的所有属性。以灰色显示的属性无法编辑，但以黑色显示的属性可以更改。

在 Properties Explorer 中，从 Filter 下拉列表中选择 Centroid。双击 Centroid XYZ 属性以打开 Edit Centroid XYZ 对话框。

将 Z 值更改为 0.00，然后单击“确定-OK”按钮。

在 3D 查看器中，通过按住 X、Y 或 Z 键和鼠标右键并在屏幕上拖动光标来旋转单元格。

氯甲烷现在将被定向，以使氯恰好位于 z = 0 处的单元边缘。

5. 将氯甲烷分子移动特定量

激活MOR.xsd文件，点击HOME，调整视图，然后点击键盘方向键(右)两次，此时视图中显示的是孔道的侧视图，然后在3D Movement工具栏中点击Movement工具，选择氯甲烷分子，根据Movement工具定量控制氯甲烷分子的移动。

本入门教程到此结束。