Diamond 做图,Diamond简介,化学软件Diamond是由德国波恩大学Crystal Impace BbR公司开发研制的一个主要用于绘制和探索晶体结构的专业应用软件经历了 1.0 2.0 3.0 等几代产品目前 3.2h 该软件是构建和编辑晶体结构的专业软件,在晶体方面具有许多其他软件所无法比拟的特殊功能构建晶体模型步骤,确定构建哪个晶体的模型 收集资料(查找晶体的晶胞参数和原子的坐标参数) 在Diamond软件中建模 修改美化标注,创建NaCl晶体结构,首先在相关资料中查到NaCl晶体的结构参数 空间群及晶系 Fm-3m(225) 晶胞参数 a=5.6402 Å 原子坐标参数 Na+1 (0,0,0);Cl-1(1/2,1/2,1/2),,在Diamond软件的欢迎界面,选择“Creat a new document 或选择工具栏中的FileNew命令 在弹出对话框中有三种选择形式:创建一个空白文档、输入结构参数创建文档和从已有文件中采用相关数据创建文件我们选择第二种类型单击这里,,输入晶胞中原子的坐标参数(在原子符号后最好写上该原子的价态,如Na为+1,Cl为-1),,以上步骤按系统默认进行,,对晶体的展示方式进行设置,因为只需展示一个NaCl晶胞结构,所以在“晶胞占据范围”一栏中选中“Unit cell”,x、y、z可取默认值。
因为只需创建一个简单的NaCl晶胞结构,所以只需将“Creat cell edge”(建立晶胞边框)和“Connect atoms”(链接原子)选中即可例2 创建SiO2的晶体结构,1)在相关工具书中查得SiO2的晶体结构参数: 空间群及晶系 P3121(152)三方晶系 晶胞参数 a=4.535 Å c=5.17 Å 原子坐标参数 Si+4(0.4487,0,0.3333) O-2(0.367,0.2952,0.2427),,,,对原子显示形式和场景颜色进行设置在创建原子类型时可设置范围为“2*2*2cell”类型 为突出石英晶体的规则外形,可以以Si为中心原子创建多面体结构,,,晶体结构的展示与美化,原子名称 原子价态 空间群,,,,键长,,晶体模型的展示形式 在晶体背景的任意空白处单击鼠标右键,选Model 一栏若点击 Model and Radi,弹出对话框也可以改变原子显示形式 或Picture菜单 Model and Radi 或下方工具栏,例 对刚创建的SiO2晶体结构分组显示,用鼠标框住几个多面体结构的原子使用菜单栏中的 Picture Model and Radii命令,在弹出对话框选 “Space-filling”model。
另外用鼠标选中一组原子,由于已是多面体形式,要改为其他模式(球棍、椭球、线型),则先要消除这些多面体形式:选择菜单中的 Build/Destroy/Polyhedra命令,则这些原子恢复到标准型此时,再做Model and Radii对话框中选其他模式测量 键长 键角 扭矩 和两个面之间的夹角对原子和键进行编辑 选中,单击右键…… 对晶体结构添加文字和标注 在工作场景中任意选中一对象,然后单击右键,在Add栏中选Text……,为晶体添加多面体结构,例 为NaCl晶胞添加多面体结构 选中任意一个Na原子 选 BuildPolyhedra/Add Polyhedra命令点击 Design,录制动画,,渲染晶体结构图,1.为原子设置特殊材质 选picture –Model and Radii确定晶体表现形式按F9调整结构在场景中的位置 选picture-atom design—Material 选 use –pre defined pov-ray material,,2 为晶体结构设置背景 首先选 picture/Representation 命令选Projection中的central 选Tools下的 POV-Ray命令,选Global Setting 图像预览:Tools-POV-Ray,Preview 输出 Render into Bitmap,在Diamond中观看分子结构,在Diamond软件中,不仅可以构建晶体,还可以以最优化的形式展示分子结构。
观察Diamond软件自带的 pyrene.cif文件所代表的晶体 (Tutorial目录下),,打开文件后,一路点下一步直到上面步骤在 If the dataset is a crystal 后面选 Launch the Picture Creation Assistant.,,上面创建结构步骤,选择创建分子去掉 Creat cell edg 创建边框选项芘环晶体结构的不均匀晶胞中的单个分子按下 按钮,显示完整晶胞范围内所有原子,但只是单位晶胞内单个的原子,许多原子都是独立的,原子间无键相连,所以用 链接原子,,Picture --》 viewing Direction 改变观察的方向,,为两个相互平行的芘环创建平面 选择芘环中任一原子,然后右击鼠标,在下拉菜单中选择Select Molecule命令,于是芘环上所有原子均被选中 然后选 菜单 Object/Planes/Create Plane Through Atoms 命令,弹出设置平面对话框确认即生成平面用同样的方法,为另一个芘环创建平面 可以通过 Tools/Calculate/Angle Between Planes 命令来测量二者之间的夹角和距离,,例 在Diamond 中展示并观察五氧化二磷分子晶体的结构,并为其添加多面体结构。
五氧化二磷结构文件 P4O10.cry 是2.0 版本中的一个文件,提取出来用3.0打开选择Creat a picture automatically自动打开文件中所保存的图形 选择Launch the picture creation assistant. 则可进行一些自己的设计选择创建分子如果选择 Creat a blank picture 则得到一空白图形可以使用不同方式得到五氧化二磷分子晶体的结构 点击场景 顶部的 按钮,可得到文件中所保存的原始结构图形若点击底部的 按钮,则可直接得到分子结构,其显示形式是Diamond默认的若要清楚了解五氧化二磷分子晶体的连接情况,则可用 创建第一个原子,然后用 逐步显示所创建原子周围的连接情况用 显示一个晶胞的所有原子,用 将互相有关联的原子连接起来选择 Build /Polyhedra/Add Polyhedra 命令,在相应的对话框中设置多面体的中心、周边原子以及多面体的显示形式等。