电子结构晶体学分析系统(ESCAS)

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电子结构晶体学分析系统（ESCAS）

2025年11月，该软件持续更新中…

电子结构晶体学（electronic structure crystallography）：采用实验方法（散射、能谱等）获得物质或材料的实验电子结构，并基于实验电子结构计算物化性质。
电子结构晶体学分析系统ESCAS(Electronic Structure Crystallography Analysis System)功能：
1.   单晶衍射数据分析与较正（数据校正、剔除污染数据、格式变换）
2.   电子结构精修（IAM, MM, HAR, XCW等）
3.   电子结构拓扑分析（价态、化学键、轨道、能量分解、静电势、Hirshfeld面等）
4.   物化性质计算（介电、一阶和二阶极化率等）

ESCAS快速体验

1.   准备好3个文件：晶体结构解析完整后的shelx.ins（TITL为shelx，原子命名必须是元素名加带括号的数字，如S(10)，H(11)等，并删掉注释和冗余信息）；shelx.hkl：衍射数据(低温测试，至少100K；结构分辨率λ/2sinθ至少达到0.6埃，最好到0.5埃或0.4埃)；plot-fast-settings.txt：设置需要画电子密度图的几何平面，并将该3个文件放入主文件夹。
plot-fast-settings.txt例子：
2d C(6) C(7) C(13) 10 8（以C(6)为原点，C(6)-C(7)为x轴，C(6)-C(7)-C(13)为xy平面，长宽边长分别为10埃和8埃的长方形区域作2d图）
3d C(2) C(9) 10 （以C(2)-C(9)中点为中心，边长10埃的立方体区域作3d图）
3d 5.28 6.76 6.04 10（以直角坐标5.28 6.76 6.04为中心，边长10埃的立方体区域作3d图）
2.   双击ESCAS.exe，输入2或3进入电子结构精修选项；输入0（精修初始化），一路回车（~1min），直到又回到电子结构精修选项；输入1（精修），回车（~10-30min），完成后回到电子结构精修选项；输入51，回车（~10-30min），电子结构图片存于plot-properties文件夹中，图说明见plot-notes.txt文件。

版权声明

ESCAS对学术用途免费，该软件部分功能依赖于包括但不限于以下列出的免费软件，请在相应网站下载并安装后方可使用ESCAS软件，如有发现ESCAS包含了未经许可的软件或子程序，请及时告知ESCAS作者删除或授权。
1.   XD2023: https://www.chem.gla.ac.uk/~louis/xd-home/
2.   MoProSuite: https://crm2.univ-lorraine.fr/recherche/equipes/biomimic/software-moprosuite/

ESCAS下载：

参考文献

1.        Long-Qi Yang, Xiao-Ming Jiang, and Guo-Cong Guo, Uncovering the“Motion-Induced Enhancement”Mechanism in Luminescent Aggregates Via Experimental Photo-Difference Electron Density, Adv. Optical Mater. 2025, 2403305.
2.        Wen-Lin Wu, Yi-Bing Huang, Si-Fan Lu, Jia-Song Gao, Yan Guo, Wei-Qi Huang, Meng-Na Jing, Xiao-Ming Jiang, and Guo-Cong Guo, P4Sn (n = 3, 5, 7): Large Birefringence Enhanced by 3D Aromaticity and Packing Effect Induced Directional 𝝅–𝝅 Noncovalent Interactions, Adv. Optical Mater. 2025, 10.1002/adom.202500386.
3.        Long-Qi Yang, Xiao-Ming Jiang, and Guo-Cong Guo, Light-Induced Molecular Motion Breaks Fluorescence Quenching in Aggregated π‑Conjugated Luminophores, Chem. Mater. 2025, 37, 3406.
4.        J. Lu, X.-M. Jiang, J. Gao, S.-H. Wang, R.-X. Qian, F.-K. Zheng, and G.-C. Guo, Probing the Excited Electronic Configuration and Associative Excitons in Pyrene-Based X-Ray Scintillating MOF Excimer: Bridging the Gap Between Theory and Experiments, Adv. Optical Mater. 2024, 2302376
5.        L.-Q. Yang, X.-M. Jiang, Y. Chen, B.-W. Liu, and G.-C. Guo, Nonlinear Optical Mechanism of beta-BaB2O4 Revealed by Experimental Electron Density, Adv. Opt. Mater. 2023, 2301897.
6.        X.-M. Jiang, S.-J. Lin, C. He, B.-W. Liu, G.-C. Guo, Uncovering Functional Motif of Nonlinear Optical Material by In Situ Electron Density and Wavefunction Studies Under Laser Irradiation. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 11799-11803.
7.        Xiao-Ming Jiang, Shuiquan Deng, Myung-Hwan Whangbo and Guo-Cong Guo, Material research from the viewpoint of functional motifs, Natl. Sci. Rev. 2022, nwac017.
8.        姜小明，郭国聪，《电子结构晶体学》，科学出版社，2022年6月
9.        G.-C. Guo，X.-M. Jiang，《Electronic Structure Crystallography and Functional Motifs of Materials》，Wiley/VCH，February 2024.
10.      姜小明，郭国聪，《调制与缺陷结构晶体学》，科学出版社，2025年6月