本实验围绕有机分子与晶体建模、晶体—有机复合材料建模展开，介绍了晶体结构由对称性严格约束的周期性特点，即
$$ \text{晶体}=\text{晶格}+\text{基元} $$
三维中共约 230 种空间群，建立在 14 种布拉维晶格之上，并涉及 Wyckoff 位置、分数坐标
$$ \vec{R}=n_1\vec{a}_1+n_2\vec{a}_2+n_3\vec{a}_3 $$
以及“选择空间群→定义晶格参数→输入原子坐标→Apply Symmetry”的建模流程。实验以 Materials Studio 为工具，从 Materials Project 下载 Rutile TiO₂（mp-2657，$a=b=4.653\ \text{Å}$，$c=2.969\ \text{Å}$，$\alpha=\beta=\gamma=90^\circ$）的 CIF 文件，切割最稳定的 (110) 面，重建晶胞并将真空层设为 0，构建约 $30\times30\times15\ \text{Å}$ 的表面超胞，对表面桥接 O 进行羟基化处理，再绘制 Tris 缓冲液（pH 8.5）条件下多巴胺自氧化聚合得到的直链 PDA 结构，组装成表面羟基化 TiO₂(110) 上 PDA 氢键辅助吸附的复合模型，并计算 TiO₂(110) 面质心坐标 $X=-1.78724679\ \text{Å}$、$Y=12.71337832\ \text{Å}$、$Z=14.59316224\ \text{Å}$。采用类似方法还可构建间二甲苯修饰的 SiO₂（空间群 214，$I4_132$）复合结构。分析讨论指出，在 Materials Studio 中手动构建 NdMnSi₂（四方，$I4/mmm$，No. 139）后执行 Find Symmetry 无法识别正确空间群而降为 P1，原因在于分数坐标精度误差和 Wyckoff 位置不严格，纠正方法是优先导入标准 CIF、进行几何清理并检查晶格坐标后再识别对称性。