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Crystal Studio 18 —晶體工作室軟件

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軟件簡介

Crystal Studio是一個多文檔/多視圖的集成軟件。實施最新的軟件技術，Crystal Studio非常強大，速度快，使用起來很簡單。有了晶體數據庫和超鏈接在線幫助系統的驅動，Crystal Studio讓你只需點擊幾下鼠標便可創建具有炫目色彩和3D逼真的晶體結構。Crystal Studio為與晶體結構有關的學科提供了一個理想的研究和教學工具，這些學科包括晶體學、納米科學、材料科學、化學、固態物理、礦物學等領域。

想象一下，有了Crystal Studio，照片般逼真的3D圖像是多么容易，少于5下鼠標點擊來創建一個令人驚嘆的3D晶體結構，再點擊一下繪制出粉末X射線衍射花樣，晶帶軸電子衍射花樣，晶體的倒易點陣或晶體結構的極射赤面投影。如果您的舊軟件，讓你花若干小時學習如何使用，把它扔掉吧，Crystal Studio讓您在點擊中學會達成您的目的。

Crystal Studio是一個面向對象的軟件。每一個對象如原子，原子鍵，多面體，晶面等都能與用戶交互，不會像其他一些晶體學軟件你只能與整個晶體結構互動。這意味著用戶可以操作，修改或與個別對象交互；當然，用戶也可以很容易把修改或更改應用到整個晶體結構或對稱等價類的對象上。

除了提供通常的三維圖形等晶體學功能之外，Crystal Studio提供了豐富的功能，像位錯、孿晶界、層錯，界面和表面以及雙相共格組合等晶體缺陷；它還包括X射線衍射、中子和電子衍射仿真，第一原理模擬以及倒易點陣；此外它特別模擬孿晶和雙相共格組合的晶帶軸衍射圖樣以及帶高階勞厄帶的衍射圖樣。

有Crystal Studio在手，在凝聚態物理，化學，材料科學與工程，礦物學和地質學等學科的幾乎沒有晶體學知識的技術人員，可以立即成為一個專家；您可以用它來探討、研究原子排列和物質結構，找出它們與材料性能的關系。對于晶體學專家，Crystal Studio為他們提供各種方式定制晶體結構，通過選擇不同的晶胞類型或者晶胞的轉換；Crystal Studio甚至提供方便的手段讓專家更改或創建新的空間群細則，使他們能夠對不同的晶胞對稱設置進行試驗。

軟件特性

雅致的設計界面
左側窗格中有選項卡式空間組視圖/晶體結構視圖/模型視圖，右側窗格中有屬性窗口。從框架窗口可以輕松訪問所有內容。示例如下： 選擇您最喜歡的應用程序外觀。自定義工具欄和/或添加用戶創建的工具欄。

高質量的三維圖形
Crystal Studio 可生成具有令人驚嘆的色彩和 3D 真實照片般逼真的圖形，并通過可控的照明效果和無限的顏色和材質屬性選擇來增強等效類別的對象或單個對象。這種高質量的 3D 圖形可以在 Crystal Studio 內保存為普通分辨率或高分辨率 Windows 位圖或標準 JPEG 文件，或輸出到許多 Windows 應用程序（如 Adob??e PhotoShop）以保存為 JPEG、PNG、BMP、PSD 或 TIFF 文件。 實施例 1 (FeZn13) 、 實施例 2 (CaF2) 、 Al2MgO4 混合模型。通過此鏈接 下載使用 Crystal Studio 創建的高分辨率圖像。
借助共享軟件 POV Ray Tracing (TM)，Crystal Studio 還可以生成具有真實材質紋理的照片般逼真的圖像，并將其保存為高分辨率圖像文件。
將動畫或您的工作步驟保存到可以在 MS Power Point 演示文稿中播放的 AVI（音頻視頻交錯）文件中。
通過高質量的彩色打印機或噴墨打印機打印高質量的圖形。

數據庫驅動
Crystal Studio 與晶體學數據庫集成。該數據庫包含來自各種版本的國際（X 射線）晶體學表的所有 530 個空間群規格的信息、周期表中所有元素的信息（包括valence, radii等）以及用于衍射計算的原子散射振幅和德拜-沃勒因子的最新數據。該數據庫還包括一個包含6000種常見晶體結構的晶體結構數據庫和一個層/簇數據庫，您可以構建自己的晶體結構數據，方便訪問常規晶體結構。
用戶可以創建非標準空間組規范并將其添加到數據庫中?，F有的 530 個空間組規格也可以由用戶修改。
也可以在數據庫中創建、構建和存儲沒有空間群規范的晶體結構。

多種工具
3D晶體視圖、3D分子視圖；納米管和納米錐；晶體、分子、納米管和富勒烯等的組裝；相或相混合物的粉末 XRD、中子或電子衍射圖；3D 倒易點陣，區域軸衍射圖案；晶體結構或基體加上孿晶或第二相的勞厄 Xrd 衍射圖案和立體投影；第一原理模擬；3D勞厄區的不同階次；高階勞厄區衍射圖案和二維實數和倒易格，以輔助表面 RHEED 分析。

第一原理模擬
Crystal Studio 版本 11 Quantum 采用簡單的圖形界面實現使用著名的 GPL 模擬包 ABINIT 對晶體進行第一原理模擬?？梢赃M行能帶結構、玻恩有效電荷、介電常數、壓電常數、彈性常數和熱力學性質等的計算。這種以前只供理論化學家使用的計算現在可供實驗家、普通科學家和工程師使用。此功能僅適用于 Quantum 版本。 Si的能帶結構，Si的線性光學介質張量的XX分量，Si 的 聲子能帶結構。

各種晶體缺陷
可以輕松創建各種晶體缺陷，例如空位、間隙原子、邊緣位錯和螺旋位錯、堆垛層錯、孿晶邊界和相外延。 示例 1：邊緣位錯。 示例 2：FCC (111) 雙胞胎。 示例 3：AuAl2+(111) 雙胞胎的勞厄 Xrd 衍射圖案。 示例 4 ：FCC 和 BCC 之間的 Kurdjumov-Sachs 關系和衍射圖案。

多種樣式和投影方法
Crystal Studio 提供了球棒模型、棒模型、空間填充模型、熱運動橢球棒模型和球棒加半透明空間填充模型等多種樣式。通過使用對象組的組模型，可以在晶體結構中混合這些樣式。 也可以通過調整原子和鍵的相對比例或通過包括配位或空腔多面體來創建其他樣式。Crystal Studio 還提供了兩種投影方法，即透視投影和正射投影。

文件和數據的導入導出
Crystal Studio直接導入CIF（Crystallographic Information File）文件、mmCIF（Macro-Molecule Crystallographic Information File）文件、PDB（Protein Data Bank）文件、ICSD（inorganic Crystal Structure Database）文件，并間接導入CSD（ Cambridge Structure Database) 文件和 CRYSTMET 文件及其 CIF 或 mmCIF 文件的輸出。
Crystal Studio 可以導出標準 CIF 文件。它還可以導出原子坐標文件以輸入到程序中進行仿真和建模。
Crystal Studio 可以自動導入各種格式的粉末 XRD 圖譜。

納米管和納米錐
Crystal Studio 版本 9 及更高版本可以創建單壁或多壁碳或氮化硼納米管和納米錐以及扭曲或變形的納米管。

單元格變換
使用 Crystal Studio，可以通過指定新單元的新 Z 軸或指定變換矩陣來變換單元。 示例：通過將新的 Z 軸指定為 [111] 方向，將正常的 FCC Al (Fm-3m) 單元轉換為分層 (ABCABC) 單元結構。

3D 平面原子排列視圖和倒易格勞厄區視圖
Crystal Studio 可以創建 3D 平面原子排列視圖以顯示不同平面上的原子排列。它還可以沿特定平面切割晶體。 示例：具有（111）平面原子排列視圖的 Co2W4C 電池。 Miller planes。
Crystal Studio 可以在倒易格視圖中創建 3D 勞厄區視圖。它還可以沿指定的區域軸和勞厄區域切割倒易晶格。 示例：具有 (111) 雙倒易晶格的 FCC Al 加上 [111] ZOLZ、FOLZ 和 SOLZ。

組合視圖
將來自其他打開文件或當前文件中的平面原子視圖的最多三個子視圖添加到主視圖并移動和/或旋轉它們以形成理想的場景（組合視圖）并將其保存為高質量的高分辨率圖像。

選擇性構建
使用選擇性構建構建框架或分子籠子結構。 示例：藤黃素。

協調和/或腔多面體、熱運動橢球和原子向量
創建任何類型的協調或空腔多面體并搜索整個晶體以創建所有等效的多面體。 例子。計算腔多面體的最大腔直徑。
如果原子的熱位移參數在 例 2中給出，則繪制熱運動橢球。創建原子向量以指示磁矩或偶極矩等。

3D 對稱元素指示器或標記
在版本 10 中，旋轉軸、螺旋軸和反轉中心等對稱元素可以通過原子矢量上的 3D 標記來表示。示例：對稱元素，請注意圖片只顯示盡可能多的對稱元素標記。對稱元素與位置的對稱性不一致。

軟件版本

Crystal Studio封裝成五個不同的版本:
■Crystal Studio輕量版
■Crystal Studio標準版
■Crystal Studio專業版
■Crystal Studio企業版
■Crystal Studio量子版

晶體工作室輕量版
晶體工作室輕量版提供晶體學的基本功能。它提供的功能包括三維視圖，編輯和操作，繪畫粉末X射線衍射和電子衍射圖案，繪制極射赤面投影和倒易點陣等。適合學生或有限的預算的教學。

晶體工作室標準版
晶體工作室標準版具有功能介紹頁面所描述的大多數功能，除了那些僅適用于專業，企業和量子版本的高級功能。

晶體工作室專業版
晶體工作室專業版，在標準版的基礎上加上一個擴展的具有3500個常見晶體結構的數據庫以及如下高級功能:
?描繪相混合物的粉末X射線、電子或者中子衍射圖案。
?保存36幅圖像的動畫序列以生成動畫演示。
?增加了一個大分子的視圖，它結合了左邊的樹狀視圖及中間的三維視圖；樹狀視圖包含初級和二級結構項等作為節點，三維視圖繪制樹狀視圖所選節點對應的視圖。
?導入mmCIF和PDB文件。
?創建孿晶界面并描繪母相與孿晶結合的電子衍射圖案，極射赤面投影和倒易點陣。
?創建雙相共格外延界面并描繪雙相共格的電子衍射圖案，極射赤面投影和倒易點陣。
?二維晶格以及二維倒易點陣以輔助表面的RHEED分析。
?制作動畫AVI文件或者產生一系列的圖像文件以便制作動畫。
?保存POV Ray Tracing（商標）場景文件和/或直接生成具有POV Ray Tracing（商標）材料質地和高分辨率的圖像。
?粉末衍射花樣視圖有命令以導入各種格式的實驗或者理論花樣作為比較，這些格式包括(.dat), (.dif), (.pks), (.csv) and (.txt)等格式。晶體工作室自動檢測到不同的文件格式并把它們導入。
?直接調用BALLView（一個GPL大分子軟件包）以生產當前文件的三維圖像。
?倒易晶格和透射電子顯微鏡傾斜試驗的視頻剪輯記錄為AVI文件或一系列圖像文件。

晶體工作室企業版
晶體工作室企業版是第5版的新增版本。這是一個讓一組用戶共享一個中央服務器數據庫的網絡版。用戶可以選擇使用本地數據庫或中央服務器數據庫。它也可以由單用戶使用。它有一個包含約6000常見的晶體結構的擴展的晶體結構數據庫。它有專業版的所有功能，再加上額外的高級功能如下:
?選擇使用本地或中央服務器數據庫。
?X射線衍射花樣搜索/匹配引擎：輸入一個衍射花樣，該程序將搜索數據庫以找到匹配的相結構或者多相混合物，它跟著可以繪制搜索結果的衍射花樣以作比較和/或創建新文件繪制匹配的相結構的三維立體結構。
?組合視圖，從不同的文件加入總計達4個視圖（一主視圖以及三子視圖）到一個場景（組合視圖）并操作它們形成一個理想的圖像。

晶體工作室量子版
晶體工作室量子版在第11版推出。它具有企業版的所有功能，再加上額外的高級功能如下：
?利用簡單的圖形用戶界面以啟動ABINIT第一原理模擬。
?用ABINIT第一原理仿真結果繪畫二維曲線圖。 用ABINIT第一原理仿真結果繪畫三維分布圖。
?自動生成ABINIT第一原理模擬輸入文件并可編輯輸入文件（可以用來在UNIX和Linux系統運行ABINIT第一原理模擬）。

新版本功能

版本17中的新功能
Crystal Studio版本17發布于2021年12月07日。 Crystal Studio 17實現了石墨烯組裝器。主要新功能如下：
構建/創建石墨烯組件：
構建/創建多層石墨烯組裝層之間的扭曲。據報道，具有 1.56 度扭曲的三層石墨烯組件具有超導性。
保存原子坐標文件以進行模擬：
保存用于模擬的原子坐標文件，包括第一原理模擬。

版本16中的新功能
Crystal Studio版本16發布于2020年11月20日。 Crystal Studio 16為衍射視圖實現了 ASCII 文件保存命令，并優化了分辨率為 1280x768 及以上的所有視圖。主要新功能如下：
保存粉末衍射圖案文件：
將粉末衍射圖案文件保存為 .pdp、.dat 和 .csv 格式的 ASCII 文件現在包含更完整的粉末圖案數據。
保存電子衍射圖案文件：
為區域軸電子衍射圖樣視圖添加了保存電子衍射圖樣...命令，以將區域軸電子衍射圖樣保存為 .edp、.dat 和 .csv 格式的 ASCII 文件。
保存 Laue XRD 衍射圖案文件：
為 Laue X-Ray Diffraction Pattern View 添加了 Save Laue XRD Diffraction Pattern... 命令，以將 Laue X-Ray Diffraction Pattern 保存為 .ldp、.dat 和 .csv 格式的 ASCII 文件。
所有視圖都針對 1280x768 及以上分辨率進行了優化：
所有視圖都針對 1280x768 及以上的分辨率進行了優化，尤其是起始頁視圖和 XRD 圖案視圖針對 1280x768 及以上的各種分辨率進行了優化。不建議使用過時的較低分辨率。
立體投影視圖的增強：
立體投影視圖、線和弧繪圖的錯誤修復和增強更容易。

版本15中的新功能
Crystal Studio版本15發布于2015年12月18日。Crystal Studio第15版實現了單晶和單晶加上第二相或者孿晶的勞厄方法X射線的透射和反射的衍射花樣。是材料研究與教學中的一個全面而有力的工具。Crystal Studio第15版本新功能如下：
勞厄方法X射線的透射衍射花樣:
單晶的勞厄方法X射線的透射衍射花樣。

Halite 勞厄花樣

勞厄方法X射線的反射衍射花樣:
單晶的勞厄方法X射線的反射衍射花樣。（適用于標準版或者以上版本）

Halite勞厄反射花樣

兩相勞厄方法X射線的透射衍射花樣:
單晶加上第二相或者孿晶的勞厄方法X射線的透射衍射花樣。（適用于專業版或者以上版本）

Halite加孿晶的勞厄花樣 and Halite加孿晶的勞厄花樣

兩相勞厄方法X射線的反射衍射花樣:
單晶加上第二相或者孿晶的勞厄方法X射線的反射衍射花樣。（適用于專業版或者以上版本）

Halite加孿晶的反射勞厄花樣

各種提升改善:
各種提升改善

虛擬實驗室第二版主要新功能:
Crystal Studio第十五版量子版加上在遠程UNIX和Linux服務器上運行最新的ABINIT第一性原理模擬。

系統要求

Windows XP / Vista / Windows 7（32/64）/ Windows 8（32/64）/ Windows 10（32/64）

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