晶体结构建模分析软件crystal-maker-中文教程

第一章界面介绍本章详细介绍了Crystalmaker的操作界面，便于用户选择操作命令和保存文件。本章所有的图片都是在MacOSX10.5“Peopard”上获得的。菜单介绍Crystalmaker(Macversion)记录、应用文件，隐藏或退出程序File打开、创建、保存和关闭文件。输出相关的文本和图片Edit编辑文本、结构和化学键；拷贝图片到剪切板，或者取消上步操作Selection选择原子相关的操作，例如标注、显示、隐藏原子Model选择结构模型显示的形式Rendering对模型的显示进行不同的设置Transform旋转、测量图片命令。可以测量化学键角度，或者产生粉末/单晶衍射花样Window对Crystalmaker操作界面进行设置Help提供在线帮助和用户手册图片界面结构在图片界面中显示。选择WindowShowRuler可以添加标尺。图片面板结构主要在图片面板中显示，在这里可以对结构进行旋转和测量操作，或者使用快捷键对其进行操作。工具栏工具栏是对工具板的很好补充。对于常用的命令还设置了快捷键。打开或关闭工具栏：选择WinsowShow/HideToolbarSidebar包括SiteBrowser和Notespane打开/隐藏Sidebar的两种方法：(1)点击Toolbar上的Sidebar;(2)选择WindowShow/HideSidebar隐藏Notespane的三种方法：(1)点击Toolbar上的Notespane来显示/隐藏Notespane；(2)双击Sidebrowser和Notespane之间的分隔栏；(3)把Sidebrowser和Notespane之间的分隔栏拖动到最下面隐藏SiteBrowser的方法：(1)把Sidebrowser和Notespane之间的分隔栏拖动到最上面；SiteBrowserSiteBrowser提供关于结构中原子的信息。可以按照元素、位置标注对列表进行重新排列、同时在SiteBrowser中，可以对原子的颜色、可见度、标注以及半径进行编辑，并对单个位置或者同元素的原子簇进行编辑。Notespane在Notespane中，可以保存关于结构的文本信息OverviewWindowOverviewWindow提供关于复杂结构的动画和视频制作、文件浏览以及结构输出的具体细节等信息，由Views,History,file和Log四部分构成。ViewPaneViewpane有以下用处：(1)记录从特定视角观察晶体的图片；(2)在统一界面中同时操作几个晶体；(3)制作动画和视频创建操作结构的视图，方法有二：(1)点击windowtoolbar中的Snapshot；(2)选择FileTakeSnapshot一张结构图片就会出现在Viewpane中。从已有文件中创建视图：(1)把一个或多个文件拖动到Viewspane中。每个文件就会加载到Graphicswindow中，缩略图会再在到Viewspane中；(2)当Viewspane可视时，点击Add按钮，然后选择想要加载的文件。加载一个视图：点击viewspane中的视图，使用键盘上的箭头进行选择。重新排列视图：点击并拖动视图，对其进行重排重命名视图：点击视图文件，输入新的文件名，按Return或enter键完成设置更新视图：用户可以重新生成一个视图，以匹配与现在显示的结构：右键单击要选择的视图，选择Replacewithcurrentview同步视图Crystalmaker强大之处在于它能快读的同步多个窗口。这样，如果一个视图和另一个相关，用户可以对它们的显示进行设置，诸如原子颜色、渲染样式、位向、尺寸等。使用同步命令：(1)确保主视图在Graphicswindow的最前面，这个结构的设置将应用到所有的其他结构中；(2)选择TransformSynchronize命令；(3)出现一个对话框，显示需要同步哪些视图；(4)点击OK开始同步。动画视图OverviewActions菜单上的Play命令，可以反复播放视图，同时还可以全屏播放或者结构旋转。用户可以控制播放的速度。按escape退出动画播放。从视图中生成视频使用OverviewActions菜单上的Play命令，可以生成一个Quicktime视频。这在展示结构行为和相转变时比较有用。FilesPane用户可以在这个面板上管理最近的文件，并在快速的在不同的结构间进行切换。新近打开的文件会显示在FilesPane的左上角。用户也可以把未打开的结构加到FilesPane中，并会显示为缩略图。添加文件到FilesPane：(1)把一个或多个文件拖动到FilesPane中；(2)或者点击Overview上的Add按钮，然后选择想要加载的文件。把文件从FilesPane移除：(1)右键点击文件缩略图，选择Remove命令；(2)点击window’sActions按钮，选择ClearFilesList，移除所有文件。重新排列缩略图：点击拖动缩略图，对其进行重新排列。使用FilesPane打开一个文件：(1)点击文件的缩略图，在现在窗口中打开文件；(2)右键点击缩略图，选择OpeninNewWindow，在新窗口中打开文件。显示Slideshows和Animations使用Viewspane，我们可以使用Filespane中的文件来展示Animatedslideshows。选用OverviewActions菜单。HistoryPaneCrystalmaker会跟踪文件修改，并把它们显示在HistoryPane中。HistoryPane左上侧的缩略图为用户最近打开的文件；接下来的缩略图代表按时间顺序编辑过的文件。点击缩略图，转到那个阶段的文件。LogPaneOverviewwindow上的LogPane显示了状态信息和屏幕工具的操作结果和化学键搜索结果。用户可以把LogPane中的信息拷贝到其他程序中。在OverviewActions菜单中，选择TextOptions可以对文本进行编辑。工具面板(ToolsPalette)工具面板中的屏幕工具，可以操作、测量和编辑结构。测量工具加上旋转工具，可以对晶体进行精确位向操作。用户可以在键盘上输入相应的字母来选择工具。在工具面板的最上面，会显示晶体结构或单分子的彩色图片：这是显示是否在分子模式的快捷方法。分子模式用来描述原子团以及其它没有长程对称的结构。使用工具面板选择WindowPalettes显示工具面板。所有窗口的大小和位置都在在上次退出程序时自动保存。设定工作台选择WindowWorkspace，在其子菜单中显示工作台。全屏模式Crystalmaker支持全屏模式，便于用户专注于结构。全屏模式下，Graphicswindow会自动调整以适应全屏的尺寸。通过把鼠标移至屏幕的上部，用户仍然可以使用菜单命令。进入全屏模式：点击windowtoolbar或者Toolspalette上的FullScreen按钮，或者快捷键F。退出全屏模式：(1)按Escape键；(2)或者点击Toolspallete中的StandardScreen，快捷键F。在线帮助系统Crystalmaker的在线帮助可以通过以下途径获得：(1)选择Help菜单；(2)点击一些出口中左下角的Help；(3)点击F1。第二章软件预览本章分为三个连续的部分，分别介绍Crystalmaler的不同功能。第一部分我们将建立一个新的晶体结构，包括对称性和化学键。第二部分我们研究不同的显示选项，包括图形样式和不同的模型类型。最后一部分我们将使用程序中的不同工具来测量结构、显示配位团，以及以文本文件和网页的方式输出数据。第一节建立无机物晶体结构本节我们介绍如何创建、显示和保存一个新的晶体结构。我们将以和其他无机物结构类似MgAl2O4为例。结构数据在Crystalmaker中，可以使用数据编辑器来编辑晶体常数、对称性以及位置坐标。同时还可以编辑颜色、原子半径，定义化学键等。使用以下结构数据：输入结构数据(1)选择FileNewCrystal命令；(2)出现以下EditCrystal对话框：(3)在Spacegroup栏中输入以下字符：Fd3m[origin2](字符间留空格)。如果输入格式错误，Crystalmaker会提醒用户。如果空间群符号输入正确，只有一个晶格常数会保留。Crystalmaker识别出输入的空间群符号对应一个立方晶体，并且只需要a单胞参数。(4)按Tab键移至a栏，输入8.08，对话框如下：(5)现在我们需要考虑晶体的非对称基元中的三个位置，对于每个位置，Crystalmaker需要以下信息：位置标注(最多六位字符，字符间不能有空格)；一个或多个化学符号以及它们的占位率值(Crystalmaker使用元素符号来决定其原子半径和原子颜色；元素符号可以是一个或两个字母)；每个位置的xyz位置坐标。可以以分数(1/2)或小数(0.5)形式输入。(6)点击Add按钮，或者按回车键开始编辑一个新的位置；(7)窗口中会出现包括默认的标注、位置坐标和占位率的条目。我们对这些设置进行编辑；(8)加亮位置位置标注。输入一个新的标注(最多六位字符，不能包括空格)——我们选择Al(1)。按Tal键移至下一个编辑栏；(9)假定这个晶体有序，我们只需要输入单一的占位率值。此例中我们输入“Al1.0”；(10)在x,y,z栏中输入0.5，编辑窗口如下：(11)按Return键完成编辑该位置；(12)现在，按照结构数据表给出的信息，分别输入Mg和O位置的数据。使用Add按钮添加新位置，或使用Remove删除一个位置；(13)当完成晶体数据输入后，对话框如下：显示晶体现在，所有的结构数据都以输入，接下来我们要显示一个单胞内的所有原子：(1)点击以上EditCrystal窗口的OK按钮；(2)EditCrystal窗口消失，状态窗口出现。在状态窗口中，使用输入数据建立的晶体就会出现。这时，一个立方形外形，包括一组原子的结构就会出现。改变原子的颜色和半径如果用户输入的元素符号被Crystalmaker识别，就会自动赋予它一个颜色和半径。如果用户想要在晶体中包括其他元素类型，并且改变Crystalmaker的默认设置，使用SiteBrowser可以对原子的颜色和半径进行定义，如下：(1)选择WindowShowSidebar命令，出现SiteBrowser窗口。如果还是不能显示，选择WindowSidebarSiteBrowser命令；(2)我们开始编辑原子颜色。Colour栏多个可以改变单个位置颜色的按钮；(3)点击一个颜色按钮，选择一个新的颜色；(4)我们开始编辑原子半径。需要注意的是原子半径的单位为埃；(5)点击Mg的半径值；(6)输入一个新的值，例如1.0，然后按Return。结构中Mg原子就会重设。定义化学键Crystalmaker可以自动搜索和生成化学键、多面体。一种方法是在EditBonding中，通过输入元素符号和最大键长来定义化学键。(1)选择EditBonding命令，出现EditBonding对话框：(2)点击Add按钮，创建新的默认值的化学键。现在，我们来编辑这些数值。(3)我们选择Al-O键，在From菜单中选择Al，在To菜单中选择O。我们可以输入Al-O键的最小和最大健长，但是我们会要求程序在已知原子数据的基础上，选择合理的数值。注意，最大键长应该显示在Bmax栏。Crystalmaker会按照1.15×(rA+rB)计算最大键长，rA和rB分别是From和To原子的半径。(4)点击Info，检查化学键范围是否足够大。(5)重复2-4，设置Mg-O化学键。当完成设置后，出现以下对话框：(6)点击OK按钮，重设有了化学键的结构，出现以下图形：添加注释用户可以使用Notes面板存储有关结构的信息。在Notes面板中，可以改变文本的颜色，字体以及其他格式。(1)如果Notes面板不可见，使用WindowSidebarNotes命令来显示它(或者点击