Diamond晶体结构绘制软件教程 - 图文

DIAMOND教程B：高级示例 37

话框。在“h,k,l”对应的输入区域分别全部输入“1”（图53）。随后，请点击“Set（设定）”按钮；DIAMOND将更改查看方向（图54）。然后请点击“Close（关闭）”关闭对话框。之后您可能需要按键重新调整放大系数。

图53：在“Viewing Direction（查看方向）”对话框中，您可以调整观察结构图的方向。在此我们希望以朝向hkl平面（111）作为查看方向。

图54：朝向hkl平面（111）方向的八面沸石Si-Al子结构。

我们希望在β笼的正中央创建一个哑原子：首先，请按组合键选择结构图窗口中的所有对象。然后请从“Structure（结构）”菜单中选择“Insert atom...（插入原子）”命令（或者点击顶部工具栏上的相应按钮）打开“Insert atom（插入原子）”对话框。DIAMOND已经计算好了所有选中原子的中心位置并提示将该中心作为哑原子的位置（图55）。点击“OK（确定）”，然后按键取消选择。

图55：借助“Insert atom（插入原子）”对话框，您可以向原子参数列表中添加新的原子。在本示例中，DIAMOND以选中原子的中心作为插入原子的位置自动计算新原子的坐标。

现在您将发现现有结构的中心位置出现了一个哑原子，我们可以将它作为多面体的中心原

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子。在结构图窗口右侧的数据摘要表格中，原子参数列表的底部将新增了一条哑原子的记录。 现在，请从“Build（构建）”菜单下的“Polyhedra（多面体）”子菜单中选择“Add Polyhedra（添加多面体）”命令。在“Add Polyhedra（添加多面体）”对话框中，请选择“?”（代表哑原子）作为中心原子类型，“SiAl”作为配位原子类型。将多面体范围设定为“Fixed（固定）”，其中“RMin”和“RMax”分别设置为1和5。现在您的对话框应该与图56一致。

图56：以哑原子为中心，以距哑原子1至5 ?范围内的SiAl作为配位原子创建多面体。

下面我们将调整多面体的设计，请点击对话框右侧的“Design...（设计）”按钮。在“Polyhedron Design（多面体设计）”对话框中，请根据图57调整相应设置。

图57：请使用图示的多面体设计设置。

之后请切换到“Others（其他）”标签并将“Ligand atoms reducing factor（配位原子折合系数）”更改为0.01。该系数将缩小多面体顶点处所有原子的尺寸，使这些原子变得相对不可见但是还能够进行选择操作。最后请选中对话框底部的“Default for new polyhedra（以上设置作为新建多面体的默认设置）”并点击“OK（确定）”。当您返回“Add Polyhedra（添加多面体）”对话框之后请继续点击“OK（确定）”按钮，随后DIAMOND将创建多面体（图58）。 第三步中，我们也将以多面体形式显示连接β笼的六方柱。这里可以继续使用绘制β笼多面体时的相同操作。在我们添加作为多面体中心原子的哑原子之前，需要再次将视角切换到一个相对合适的位置。请从“Move（移动）”菜单中选择“Rotate Incrementally...（逐步旋转）”命令打开“Rotate structure（旋转结构视图）”对话框，设置沿z轴旋转30度并保持x轴和y轴不变后点击“Apply（应用）”按钮，DIAMOND将在不关闭对话框的情况下进行旋转操作。然后请设置沿z轴旋转0度以及沿x轴旋转-20度，然后点击“OK（确定）”（图59）。 使用鼠标拉起一个选框选中底部六方柱内的所有原子。随后请再次选择“Insert atom...（插入原子）”命令。DIAMOND将计算所有选中原子的中心位置坐标，即（1/4, 1, 1/4），并提

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示使用该坐标作为哑原子的坐标。请点击“OK（确定）”然后按键取消选择。这时六方柱内将显示新添加的哑原子（图60）。结构图右侧的数据摘要表格中的原子参数列表中也出现了新添加的哑原子。

图58：八面沸石中β笼结构的多面体视图。

图59：旋转后的结构图更便于选择底部六方柱内的原子。

其他六方柱所需的中心原子可以通过合适的对称操作由之前插入的哑原子生成，而无需在原子参数列表中继续添加新的哑原子。为此我们首先需要调整过滤功能设置（请注意我们在开始的时候锁定了除（0,0,0）以外的所有布拉维平移操作！）。 请从“Build（构建）”菜单中选择“Filter...（过滤）”命令打开“Filter（过滤）”对话框。请在对话框顶部取消选择除“?”哑原子外的所有其他原子。请注意您现在必须重新激活“?”原子组，因为在这段时间内已经创建了新的哑原子。然后点击布拉维平移操作列表右侧的“Mark all”按钮，这时请参考图61。最后点击“OK（确定）”。 更改过滤设置之后，我们可以通过构建操作生成六方柱内其余的哑原子：请从“Build（构建）”菜单中选择“Fixed Spheres（固定操作范围）”命令打开相应的对话框。请将“RMin”和“RMax”分别设置为0和4 ?，然后设置“Apply this function to（将此功能应用到）”为“All atoms in the structure picture（结构图中的所有原子）”。点击“OK（确定）”后，DIAMOND

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将自动搜素所有缺少的哑原子（这些哑原子与当前结构图中所有原子的最大间距为4 ?）。这步操作将在每个六方柱的中心位置都生成一个哑原子。

在创建六方柱多面体之前，还需要先在过滤功能设置中解除对Si/Al原子的锁定，这是由于在创建多面体的过程中也将再次创建相关原子，需要在过滤设置中解除对这些原子的锁定。

图60：在底部六方柱的中心创建了一个哑原子。

图61：我们希望通过空间群对称操作添加哑（“?”）原子；在这步操作中应该取消选择所有其他原子组。

请从“Build（构建）”菜单中选择“Filter...（过滤）”命令。在“Atom Group（原子组）”列表中添加选择“SiAl”（“?”原子已选中），然后点击“OK（确定）”。 下面开始创建四面体：请从“Build/Polyhedra...（构建/多面体）”子菜单中选择“Add Polyhedra（添加多面体）”命令。将“?”原子和“SiAl”原子分别选择为中心原子和配位原子。将多面体范围设定为“Fixed（固定）”，“RMin”和“RMax”分别设置为1和5。最后点击“OK（确定）”关闭“Add Polyhedra（添加多面体）“对话框（图62）。 在第四步（最后一步）中，我们将绘制多面体来表示β笼之间的连接。为此，首先请更改查看方向为沿（1,1,1）轴：请从“图像（Picture）”菜单中选择“Viewing Direction（查看方向）”命令，在“h,k,l”对应的输入区域分别全部输入“1”，点击“Set（设定）”按钮关闭对话框。现在您的查看方向垂直于（111）平面（图63）。然后您还需要按键重新调整放大系数。 随后请从“Build（构建）”菜单中选择“Fixed Spheres（固定操作范围）”命令打开相应的对

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话框。这次请将创建多面体范围定义为为0至5 ?，然后点击“OK（确定）”。六方柱的外围附近将显示新创建的Si/Al原子和哑原子（图64）。 请点击底部工具栏中“Coordination spheres（填充配位层）”按钮右侧的向下箭头，然后选择“Fill Fixed Spheres Directly（直接填充固定范围）”，DIAMOND将再次根据已设定的搜索半径搜索相邻原子。重复上述操作，这时您将得到与图65类似的结构图。

最后，您还需要为新创建的原子添加多面体：请从“Build/Polyhedra（构建/多面体）”子菜单中选择“Add Polyhedra（添加多面体）”命令。这时您可以使用上次操作的设置，直接点击“OK（确定）”即可。如图66所示的结构图非常完美地展示的八面沸石结构的构造原理。

图62：现在六方柱也像多面体一样显示。

图63：再次以朝向(1,1,1)平面的方向查看结构。

您现在可以重复前述操作（先补全配位层，再创建多面体）根据需要继续扩展得到的结构部分。我们将在演示DIAMOND的“walk in（拉近）”和“video sequence（视频录制）”功能时

”进行结构扩展操作（第49页）。现在请保存当前文档15：从“File/Save As（文件/另存为）

子菜单中选择“Save Document As...（文档另存为）”命令。在弹出对话框中，选择DIAMOND程序文件夹（例如“C:\\Program Files\\Diamond 3\\Tutorial”）下的“Tutorial”文件夹。然后将对话框底部的文件类型更改为“Diamond 3 Document (*.diamdoc)（Diamond 3文档）”，输入文件名“faujasite.diamdoc”，最后点击“Save（保存）”。一切就这么简单！ 15

如果您使用的是演示版DIAMOND，那么您将无法使用保存功能。这种情况下，您可以直接使用“Tutorial”文件夹中的faujasite.diamdoc文件，因此您可以直接跳过此步操作。