975 workflows · 19 类应用场景 · 11 类材料体系
MatMaster 79.2 · Codex 69.4 · Claude Code 73.1
110 题 · MatMaster 66.59 · Claude Code 51.77 · Codex 53.37
全通过:MatMaster 40 (27.8%) · Codex 11 (7.6%) · Claude Code 1 (0.7%)
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01 / CASE LIBRARY
材料能力案例
485 个匹配案例
结构图原始运行图AlN / MoO₃
AlN(0001)/MoO₃(010) 异质结界面结构构建
纤锌矿 AlN (P6₃mc) / α-MoO₃ (Pbnm, Kihlborg 1963)
构建了 AlN(0001)/MoO₃(010) 异质结界面模型,以 ZSL 算法实现 5:3 晶格匹配,两方向失配分别为 0.54% 和 1.87%,生成了 108 原子的界面结构 CIF 文件
结构获取
结构建模
结构建模
interface_AlN_MoO3.cif:108 原子(Al₃₀N₃₀/Mo₁₂O₃₆),三斜晶系 P1,a=5.403, b=8.307, c=43.605 Å, γ=73.03°
界面间距 2.5 Å 和横向相对位置为未弛豫的初始猜测,无法保证能量最低,需 DFT 弛豫确定
结果图原始运行图Si
Si 金刚石结构的 CP2K/PBE 能带计算与间接带隙报告
金刚石 (diamond cubic, Fd-3m)
构建 Si 金刚石 FCC 原胞,使用 CP2K/PBE 完成 SCF 和能带计算,提取间接带隙 0.632 eV,确定 VBM 在 Γ、CBM 在 Γ–X 方向(Δ 谷,约 0.84 处)
结构建模
输入准备
输入准备
间接带隙 0.632 eV 落在题库评估器参考范围 0.63±0.15 eV 内。
未做 k 点或截断能收敛测试,计算精度仅由单组参数保证
结果图原始运行图Cu
FCC Cu 单空位迁移能垒的 DPA-MLIP NEB 计算
FCC (Fm-3m, space group 225)
Built FCC Cu supercell with single vacancy from scratch, performed NEB calculation using DPA3.1-3M MLIP, and obtained the forward migration barrier of 0.7371 eV.
结构建模
结构建模
计算执行
Forward barrier 0.7371 eV falls within the question bank evaluator reference range of 0.5–0.9 eV. The symmetric energy profile confirms the expected physical picture of a single-step vacancy-adjacent atom exchange.
The cell was fixed at the experimental lattice constant (3.615 Å) without relaxing to the DPA potential's equilibrium lattice constant; this may introduce a systematic offset in the absolute barrier height
结构图原始运行图(C2H4)n (LDPE)
低密度聚乙烯(LDPE)非晶模型构建——密度不足的结构交付
非晶 (amorphous)
MatMaster为LDPE设计支化链组成(6×C16H34+4×C14H30),用内坐标生长链构象,经CBMC装填得到476原子非晶模型并交付CIF,但密度仅0.637 g/cm³低于目标值
结构建模
结构建模
结构建模
题库评估器得到密度 0.636 g/cm³,未进入其 0.910–0.940 g/cm³ 范围;476 个原子和 1.09 Å 最短距离分别通过评估器的数量与重叠检查。
密度 0.637 g/cm³ 未通过题库评估器 0.910–0.940 g/cm³ 的范围,自由体积偏大
结果图原始运行图Si
金刚石 Si 的 GPUMD+NEP4 声子色散计算
金刚石结构,Fd-3m(#227)
使用 GPUMD 与 Si 的 NEP4 机器学习势计算金刚石 Si 声子色散,从 Gamma 点动力学矩阵本征值提取光学支频率 14.5269 THz。
研究方案
结构建模
计算执行
题库给出的 Gamma 光学支参考范围为 14–17 THz,本次 14.5269 THz 位于该范围。这个比较支持数值量级合理,但不是对 NEP 势和全部色散的独立验证。
没有先用同一 NEP 势弛豫晶格。
结构图事后结构图C
(6,6) Armchair 单壁碳纳米管结构构建
(6,6) armchair 单壁碳纳米管
使用ASE纳米管构建器从手性指数(6,6)构建单壁碳纳米管,取8个原胞周期,192个C原子,管长1.97nm
结构建模
结构建模
其他
管径8.136Å与理论值d=2.46×√108/π=8.14Å精确吻合(偏差<0.05%)。管长1.97nm(19.676Å)在2nm目标±1.5%范围内。
验证脚本中ASE get_distances存在索引错误(产生负值),但MatMaster主动切换至pymatgen并完成验证,不影响结构本身
结构图原始运行图C24H4
12-AGNR石墨烯纳米带的几何结构构建与氢钝化
12-AGNR (armchair graphene nanoribbon, 12 dimer lines)
从C-C键长(1.424 Å)、边缘收缩(3.4%)、H钝化等几何规格构建12-AGNR纳米带原子结构,生成POSCAR格式输入文件
结构建模
结构建模
结构建模
结构按题目指定规格构建,键长和边缘收缩幅度按题目值执行。评分检查项中atom_count_range未通过的原因是解析器未找到total_atoms键(格式解析问题),且原胞28原子低于评分建议的60-120范围,但题目未明确要求超胞,故此不构成科学错误。
原子结构为原胞(28原子),评分检查项建议使用60-120原子的超胞,但题目未明确要求超胞尺寸
结构图原始运行图C24H2
12-ZGNR锯齿型石墨烯纳米带的原子结构构建
12-ZGNR (zigzag graphene nanoribbon, 12 zigzag chains)
从石墨烯蜂窝晶格第一性原理推导12-ZGNR原子坐标,使用ASE构建含24个C原子和2个边缘H原子的单胞,晶格a_x=2.4595 Å,真空15 Å
结构建模
结构建模
结构建模
与Son et al. (2006)描述的12-ZGNR一致:2N个C原子/单胞,锯齿型边缘,H钝化。单胞26原子对应1a周期最小单胞。题库评估器建议原子数40-100范围,可能对应2a周期加倍单胞,但题目未明确指定单胞大小约定。
C-H键长1.09 Å为MatMaster自主选择的标准芳烃值,并非题目指定
结构图原始运行图C
21.8° 转角双层石墨烯超胞结构构建
Twisted bilayer graphene (TBG), (1,2) commensurate CSL
基于(1,2)共格CSL转角,从石墨烯原胞构建21.7868°转角双层石墨烯超胞,底层按[[1,2],[-2,3]]扩胞、顶层旋转后按[[2,1],[-1,3]]扩胞,堆叠后共28C原子,输出CIF结构文件
研究方案
结构建模
结构建模
题库评估器参考:原子数28±8,层数2,转角约21.8°,层间距~3.35 Å,全部满足。自动评分6/6。
未添加真空层,c=6.70 Å的三维周期结构不适合直接用于孤立双层DFT计算——MatMaster已在回答中主动说明并建议可加真空层
结构图事后结构图C304H224N16 (3D-BMTA-COF, 约化式 C19H14N)
3D dia 拓扑共价有机框架结构检索
3D dia 拓扑 COF
读取用户输入文件中的数据库压缩包,解析 Excel 元数据表,按 Type=3D 和 Topology=dia 两层条件过滤,得到 79 个候选结构及其物性数据
数据分析
数据分析
数据分析
79 个候选结构的密度和孔隙率范围与 COF 材料预期规律一致:密度 0.0445–1.4364 g/cm³,孔隙率 0.323–0.976,二者反相关;互穿序列中密度单调升高、孔隙率单调降低,物理自洽。
CoRE COF 数据库以 P1 对称性存储所有结构,可能隐藏了原始实验结构的高对称性信息
C6H6
苯分子 B3LYP/def2-SVP 单点计算的 PySCF 脚本与 远程计算环境 提交命令生成
气相 D6h 对称性
构建苯分子 D6h 实验构型,生成 B3LYP/def2-SVP 单点计算的 PySCF 脚本与远程计算环境提交命令,并通过 dry-run 验证提交命令可被平台接受
输入准备
输入准备
结构建模
计算未执行,无法与参考值或实验值比较。
镜像标签采用 skill 文档中的完整地址 计算镜像,评分器预期 pyscf-geometric:dev-260608 格式,属题库设计不一致,不影响科学正确性
结构图事后结构图C₆H₆O
苯酚(C₆H₅OH)分子三维构象的 SMILES 转 RDKit 构建
孤立分子(气态构象)
从 SMILES 解析苯酚、加氢、ETKDG 嵌入三维构象,生成 phenol.xyz 结构文件
结构建模
结构建模
结果提取
键长值基于 MMFF94 力场优化,该构象适用于作为 DFT 计算的初始猜测;如需定量键长和二面角,需在更高理论水平上验证。
构象仅经 MMFF94 力场优化,未与 DFT 或高精度量子化学方法对比,键长/二面角精度受限于力场参数化