科学家们建立了一个研究晶体生长的的软件。CrystalGrower命名,它使用蒙特卡罗模拟模型不仅水晶的习惯,而且任何晶体结构的纳米表面地形变量过度饱和的条件下或在平衡。
晶体的形式对它们的功能至关重要。这就是为什么科学家们一直在研究如何在不同条件下晶体生长了几百年了。最近,技术,如原子力显微镜甚至允许用户检查表面的纳米晶体。
从这些研究中,我们知道,晶体组织,与分子,使他们保持很好定义的位置。为了达到这个目标,晶体生长时可以接受和拒绝不同的分子。但这意味着能量的附件必须非常,非常小的…[所以]他们非常,很难计算的,”解释道迈克•安德森在英国曼彻斯特大学的。
安德森和他的同事詹姆斯Gebbie-Rayet使用纳米晶体表面的信息非常敏感,这些小附件能量为CrystalGrower构建所需的代码。软件计算自由能的单位增长的结晶,结合增长或溶解的物种的影响在他们的邻居。蒙特卡罗算法,也考虑到统计的机会,然后确保软件选择支持网站的增长或解散。
曼彻斯特的同事亚当山和莫丽Trueman软件设计了一个用户友好的界面和visualiser包来显示结果。任何人谁想理解或控制晶体生长的结果,现在可以使用简单的代码输入文件可以下载许多晶体结构数据库。这不仅可以通过理论化学家,而是由人们在板凳上,”安德森说。“我希望这最终将被用作一个教育工具。”
晶体生长的解决方案从一个高度复杂和无序汤的化学物种,但他们与美丽的对称性和定义良好的形态出现,”评论克里斯汀Fichthorn,其研究原子尺度模拟流固界面宾夕法尼亚州立大学,美国,晶体生长领域的应用。在CrystalGrower,这种复杂性降低其基本要素和结果是一个令人愉快的软件包,可以忠实地呈现各种不同的晶体生长形态的解决方案基于晶体生长的几个值自由能量。”
展望未来的团队想扩大CrystalGrower允许用户添加更多的晶体缺陷。目前软件许可的螺丝混乱和内部晶体点缺陷。这些缺陷对晶体功能至关重要,有一个工具来帮助避免或设计可以改善晶体的工业生产有着重要的意义。
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