石墨烯（Graphene）作为材料科学领域的“明星材料”，以其独特的单层碳原子结构和优异的物理化学性质，吸引了无数科研工作者的目光。无论是电子器件、能源存储，还是复合材料，石墨烯都展现出了巨大的应用潜力。那么，如何利用Materials Studio这一强大的材料模拟工具，快速构建单纯石墨烯结构呢？本文将为你详细讲解两种构建单层石墨烯的方法，带你从零开始，轻松构建石墨烯模型！
方法一：通过删减原子层来构建
1.导入石墨烯结构
从菜单栏中选择File > Import…。
2.在弹出的Import Document对框中，打开Structures>ceramics>graphite.msi，左键双击这个结构，或点击下方“打开”导入石墨烯的晶体结构。
3.鼠标右键打开Display Style，在Atom中修改成Ball and stick模型，可以看到，此时的模型中有两层石墨，接下来，我们需要删掉其中的一层。
4.消除对称性并删除原子
1)导入的石墨烯结构，是有对称性的，上下两次是等价对称的，当直接选中其中一层，右键Delect删除时，两层都会被删掉。
2)从菜单栏中选择Build > Symmetry >Make P1，消除晶体的对称性。
3)这时，再去删除一层原子，就可以了。
5.调整c轴长度
对于单层表面结构，为了避免c方向上的周期性镜像的影响，往往需要大于10 Å的真空层。
1)鼠标右键打开Lattice Parameters，可以看到，此时c轴的长度是6.8 Å，太小了，需要去修改增大。
2)在修改之前，打开Advanced 界面，把Keep fractional coordinates fixed during changes to the lattice之前的√去掉。
3)返回Parameters界面，将c改为15，这时，真空层就是15 Å了。
（注意，不是所有结构这里c设置为15，真空层就是15 Å，这里设置15，是因为只有一层原子，实际上还需要考虑底层和顶层的间距，例如，底层和顶层的间距是5 Å，那c轴的总长度就是15+5=20。）
6.构建超胞
1)从菜单栏中选择Build > Symmetry >Supercell，打开Supercell对话框。
2)设置超胞为5×5×1（对于表面模型，只需要在a和b两个方向扩胞就行），点击Create Supercell按钮，生成包含25个初始单位晶胞的超胞结构。
方法二：通过构建001面表面模型来实现
1.构建（001）表面
1)从菜单栏中选择Build > Surfaces > Cleave Surface，打开Cleave Surface对话框。
2)在Cleave plane (h k l)中，默认的面为(-1 0 0)面，根据需要可以自定义修改，这里我们输入0 0 1（注意：每个数字需要用空格隔开），Thickness设置成0.5。
3)设置好后，点击下方的Cleave, 在MS中会多出一个名为“graphite (0 0 1).xsd”的文件，这个就是单层石墨烯，目前还是一个2D结构，需要添加真空层，变成一个3D结构。
2.添加真空层
1)从菜单栏中选择Build > Crystals >Build Vacuum Slab…，打开Build Vacuum Slab Crystal对话框。
2)在Vacuum Slab选项卡中， Vacuum thickness可以设置真空层的厚度，一般要大于10 Å，这里我们设置15 Å。
3)点击Build，这是就得到了一个单层是模型的表面模型了。
3.构建超胞
具体步骤同方法一，这里不再具体讲述。
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