体相模型用于研究材料本征性质（如导电性、磁性），忽略表面影响；表面模型通过切割晶面并引入真空层模拟界面反应，揭示催化活性位点；异质结模型分析异质界面电荷转移，优化光伏材料能带匹配。
基于Materials Studio，三者分别通过晶格优化、吸附能计算与界面应力释放实现原子级建模，为合金设计、催化机理及器件性能提升提供理论支撑，推动材料科学从体相到界面的多尺度研究。
体相模型（bulk）是指材料内部均匀的晶体结构模型，忽略表面或缺陷的影响，用于研究材料的本征性质（如导电性、力学强度等）。
在Materials Studio（MS）软件中构建体相模型时，首先选择晶体类型（如面心立方、体心立方或六方密堆积），输入晶格常数（如铝的a=4.05 Å）并确定原子位置（如面心立方的顶点和面心坐标）。
随后通过“Build”模块创建初始结构，利用“CASTEP”或“DMol³”工具进行几何优化，调整原子间距至能量最低状态。
软件会自动计算原子间的相互作用力，优化后通过电子态密度或能带分析预测材料性质。
例如，构建铁体相模型时，输入体心立方参数（a=2.86 Å），优化后可分析其磁性或相变行为。
这种建模方法广泛应用于合金设计、半导体开发等领域，为材料性能的原子级调控提供理论依据。
表面模型（slab）是用于模拟材料表面原子排列及催化、吸附等界面反应的简化模型，通过在体相晶体结构中切割特定晶面（如金属的(111)或(100)面）并引入真空层构建。
在Materials Studio（MS）中建模时，首先导入或创建体相结构（如面心立方的铂），通过“Build Surface”工具选择晶面方向（如Pt(111)），设定slab层数（例如5层）和真空层厚度（通常≥15 Å以避免周期性镜像干扰）。
随后删除底层固定原子以模拟半无限体相，仅保留表面活性层进行优化。使用“CASTEP”或“DMol³”模块进行几何优化，调整表面原子的弛豫状态，并计算表面能或吸附位点特性。
例如，构建氧化铝表面时，切割(001)晶面后优化可分析羟基吸附构型对酸性位点的影响。
这种模型广泛用于催化反应、腐蚀防护等领域，帮助从原子尺度揭示表面活性位点的作用机制。
异质结模型（het）用于模拟两种不同材料接触界面的电子特性（如太阳能电池中的电荷分离），通过结合两种材料的晶体结构研究界面处的电荷转移与能带匹配。
在Materials Studio（MS）中建模时，首先分别导入或构建两种材料的体相结构（如钙钛矿与TiO₂），调整晶格参数使其匹配（如通过旋转或缩放减少晶格失配度），使用“Build Layers”工具将两材料沿特定晶面（如(001)面）堆叠形成界面，并添加真空层（通常≥15 Å）以消除周期性边界影响。
随后通过“CASTEP”或“Quantum ESPRESSO”模块进行几何优化，释放界面原子的应力并优化键长，例如调整钙钛矿与TiO₂的界面间距至平衡状态。
最后利用电荷密度差分或能带分析揭示界面处的电子重分布规律，如钙钛矿导带电子向TiO₂转移的趋势。
该模型广泛应用于光伏材料、半导体器件设计，为优化界面电荷传输效率提供原子尺度指导。
