بسته آموزشی نرم افزار VMD

نرم افزار وی ام دی (VMD) یک نرم افزار گرافیکی است که برای نمایش گرافیکی، اشکال زدایی و تصحیح پیکربندی های اتمی حاصل از نرم افزار لمپس یا نرم افزارهای مشابه دینامیک مولکولی کاربرد دارد. از مهمترین ویژگی های این نرم افزار پر کاربرد و شناخته شده می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ویژه گرافیکی کردن ساختارهای اتمی و مولکولی در شبیه سازی های رایانه ای است
• توانایی مدلسازی ساختارهای اتمی همچون نانو صفحات، نانو لوله ها، حلال ها و هزاران ساختار دیگر را دارا است
• رایگان است
• دارای نسخه ویندوز و لینوکس است
• امکانات زیادی از قبیل تولید عکس و فیلم متحرک از شبیه سازی های رایانه ای را دارا است

بسته آموزشی نرم افزار وی ام دی، مجموعه ویدیوهای منسجم در راستای آموزش چگونگی نمایش و مدلسازی اتمی ساختارهای کاربردی در شبیه سازی های دینامیک مولکولی، نظریه تابعی چگالی و روش های مشابه است. این پکیج آموزشی در پنج مرحله گام به گام، توسط روزبه ثابت وند، دانشجوی دکترای فیزیک حالت جامد، تدوین شده است. در این بسته آموزشی، کاربر در ابتدا با خصوصیات کلی این نرم افزار و نحوه نصب نرم افزار در محیط ویندوز و لینوکس آشنا شده و توضیحات مکفی در زمینه چگونگی اجرا و الزامات لازم در این راستا ارائه می شود. در گام دوم نحوه نمایش بهینه ساختارهای اتمی از قبیل ایجاد تغییر رنگ و نوع نمایش در المان های موجود در تصویر (اتم ها، محورها، پس زمینه و …)، نحوه خروجی گرفتن تصاویر و ایجاد فیلم شبیه سازی با استفاده از این نرم افزار و نرم افزارهای کمکی بیان شده است. در گام بعدی، کاربر با نحوه شبیه سازی انواع ساختار ها از قبیل نانو صفحات، نانو نوار ها، نانو لوله ها، محلول ها، کریستال ها، غشاهای پرکاربرد و … آشنا شده و توضیح کاملی در مورد جزئیات قابل اعمال به این ساختارها از قبیل ایجاد نقص ساختاری، ایجاد یونیزاسیون در محلول ها، انجام فرایند داپینگ در یک ساختار (اضافه کردن اتم میهمان در ساختار پایه) و … ارائه می شود. گام چهارم به آشنا ساختن کاربر با ساختار دیتا فایل های پرکاربرد در شبیه سازی های رایانه ای از قبیل دیتافایل های لمپس و نحوه شناسایی و ایجاد دیتا فایل ورودی از یک ساختار اتمی مجهول اختصاص دارد. در پایان این گام نحوه شناسایی جزئیات ساختاری در یک ترکیب اتمی (از قبیل شناسایی آی دی اتم، طول پیوند بین اتمی، زاویه ی بین اتم ها دلخواه، دایهدرال بین اتم های دلخواه و …) توضیح داده شده است. از مهمترین موارد بیان شده در این بسته آموزشی می توان موارد زیر را برشمرد:

• تشریح نرم افزار گرافیکی VMD
• نحوه نصب نرم افزار در محیط ویندوز و لینوکس
• نحوه ساخت فایل ورودی VMD با استفاده از نرم افزار لمپس
• نحوه نمایش ساختارهای در نرم افزار و بررسی انواع تنظیمات نمایش (چگونگی نمایش اتم ها و پیوندها، تغییر رنگ اتم ها، پس زمینه، محورها و …)
• نحوه ایجاد تصویر از ساختارهای اتمی برای ارائه در گزارش، پایان نامه و مقالات
• نحوه ایجاد فیلم از شبیه سازی های انجام شده با استفاده از VMD و نرم افزارهای مکمل
• مدلسازی نانو لوله و بررسی چگونگی تغییر اندازه پیوند و نوع اتم ها در آن (مدلسازی نانوله کربن و نانو لوله برن نیتراید برای نمونه)
• مدلسازی نانو صفات و نانو نوارها به همراه بررسی چگونگی تغییر اندازه پیوند و نوع اتم ها در آن ها (مدلسازی نانوصفحه کربن و برن-نیتراید و نانو نوارهای کربن و برن نیتراید برای نمونه)
• مدلسازی کریستال ها و ساختارهای پریودیک (مدلسازی طلا، SiO2، Si، SiN و گرافیت برای نمونه)
• ایجاد نقص ساختاری در کریستال های شبیه سازی شده (ایجاد حفره های مکعبی و استوانه ای در یک کریستال برای نمونه)
• نحوه ایجاد تغییر در فرمت دیتا فایل های ورودی با استفاده از نرم افزار VMD
• مدلسازی غشاهای اتمی و مولکولی با استفاده از نرم افزار VMD
• مدلسازی جعبه دارای محلول با استفاده از نرم افزار VMD
• ایجاد یونیزاسیون در محلول و اضافه کردن ناخالصی به محلول (اضافه کردن یون های Na, Ca, K, Mg, Cl, Cs, Na به محلول آب)
• شناسایی اتم ها، پیوندها، زوایا و دایهدرال های بین اتمی در یک ساختار مجهول با استفاده از ماژول Tk نرم افزار VMD و ایجاد دیتافایل برای نرم افزار لمپس
• شناسائی اطلاعات جزئی اتم های موجود در ساختارهای شبیه سازی شده با استفاده از نرم افزار VMD (از قبیل شماره اتمی، طول پیوند بین اتم های دلخواه، مقدار زاویه ی بین اتم های دلخواه، مقدار دایهدرال بین اتم های دلخواه، ایجاد و یا از بین بردن پیوند در بین اتم ها و جابجا نمودن یک اتم یا مجموعه ای از اتم ها)

بسته آموزشی نرم افزار “وی ام دی” نیاز به هیچ پیش نیاز علمی و آموزشی نداشته و کاربر با یادگیری این بسته آموزشی قادر به استفاده از این نرم افزار گرافیکی و ملسازی اتمی خواهد بود.

ویدیوی معرفی زیر نشانگر مراحل کلی طی شده در بسته آموزشی نرم افزار وی ام دی است.