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- 2007/07/24 01:22「電子相関？？」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... メチルアントラセン（図1）の精密な回転線の観測が行われるようになってきました。そのため回転ポテンシャルを精密に計算する必要が出てきました。分子の対称性から考えると、図2の180°と150°が重要な構造であることが判ります。 図3が電子相関を含まないHF計算によるポテンシャル面です。基底関数は6-311G**です。メチルの回転角を除くすべての構造パラメータは最適化されています。180°が... [続きを読む]
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- 2007/07/15 05:20「並列計算のシミュレートって？？」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 前回，「並列計算をシミュレートする」ことで計算精度低下を避けることができる場合があることをお知らせしましたが、具体的にどうすればよいのかというお問い合わせがありました。なので、ベクトルの内積計算の例をお示ししましょう。以下を試してみてください（FORTRAN90で書かれていますので，C調な方は適切に書き換えてくださいね）。 このプログラムの上は内積計算をナイーブに実行し、下は内... [続きを読む]
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- 2007/07/01 12:20「多様な情報の中から」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 近年のインターネットの発展と携帯電話の普及を背景に，10年前には考えられなかったほどの多様な情報が容易に手に入るようになってきました．特に，情 報へのアクセス方法としての携帯電話の普及が，情報の多様性と容易な取得を実現しました．情報量の増加とともにその質のバラエティな広がりも，全くのウソ から高度な学術的なものまで実に多様です．そのため，膨大な量の情報から自分が必要とする... [続きを読む]
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- 2007/06/24 00:01「分子軌道法の計算精度」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 大規模計算は一般に膨大な演算量を必要とするためその解の信頼性には仮数部のビット数が大きく影響しています。現在、殆どの分子軌道プログラムでは他の科学技術計算と同様に倍精度実数計算を採用していますが、生体高分子のような大きな分子の場合にはそれで十分な精度をもった解が得られるという保証はありません。 図に基底関数の増加に対する分子軌道法の計算精度の変化を示しました。図中右上... [続きを読む]
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- 2007/06/15 17:50「分子の形と電子状態」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 計算化学の手法を用いることの一番のメリットは、分子構造の最適化でしょう。分子の安定構造は電子のエネルギーと核間反発エネルギーに関係します。例えばHAAH型の分子でも、アセチレンHCCHは直線ですし、ジイミンHNNHは平面形でCis-/Trans-の曲がった形をしています。過酸化水素HOOHになると平面形ではなく3次元的な構造を持ちます。このような小さな分子の形と電子状態の関係を定性的に説明するも... [続きを読む]
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- 2007/06/15 17:50「分子の形と電子状態」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 計算化学の手法を用いることの一番のメリットは、分子構造の最適化でしょう。分子の安定構造は電子のエネルギーと核間反発エネルギーに関係します。例えばHAAH型の分子でも、アセチレンHCCHは直線ですし、ジイミンHNNHは平面形でCis-/Trans-の曲がった形をしています。過酸化水素HOOHになると平面形ではなく3次元的な構造を持ちます。このような小さな分子の形と電子状態の関係を定性的に説明するも [続きを読む]
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- 2007/06/03 04:30「電子状態の計算法」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 計算化学の基本は、量子力学に基づく系の電子状態計算です。特に分子系には、非経験的分子軌道法が、さまざまな機能性分子の設計や開発に対して最も基本的でかつ重要な手法となっています。その計算コストは一番簡単なハートリーフォック法でも、用いる基底関数の4乗に比例するため、生体内や固体表面での化学反応解析等の大規模系の電子状態計算には膨大な計算コストが必要になります。現在でも、 [続きを読む]
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- 2007/06/03 04:30「電子状態の計算法」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 計算化学の基本は、量子力学に基づく系の電子状態計算です。特に分子系には、非経験的分子軌道法が、さまざまな機能性分子の設計や開発に対して最も基本的でかつ重要な手法となっています。その計算コストは一番簡単なハートリーフォック法でも、用いる基底関数の4乗に比例するため、生体内や固体表面での化学反応解析等の大規模系の電子状態計算には膨大な計算コストが必要になります。現在でも、... [続きを読む]
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- 2007/05/27 01:50「軌道の3次元表示」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... Atomic Orbital やMolecular Orbitalというのはそれぞれ原子軌道、分子軌道と訳されますが、その軌道というのは我々が知っている古典力学の言うところの粒子の運動の軌跡ではなくて、雲のようなものです。化学では分子構造がその分子の性質と密接につながっていることから、その構造の3次元表示が非常に多くの情報を与えます。同様に化学反応はフロンティア軌道，すなわち最高占有軌道（HOMO）と最 [続きを読む]
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- 2007/05/27 01:50「軌道の3次元表示」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... Atomic Orbital やMolecular Orbitalというのはそれぞれ原子軌道、分子軌道と訳されますが、その軌道というのは我々が知っている古典力学の言うところの粒子の運動の軌跡ではなくて、雲のようなものです。化学では分子構造がその分子の性質と密接につながっていることから、その構造の3次元表示が非常に多くの情報を与えます。同様に化学反応はフロンティア軌道，すなわち最高占有軌道（HOMO）と最... [続きを読む]
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- 2007/05/19 00:41「大規模分子計算」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 近年の計算機の発達、特に高性能ワークステーションの発達と普及により、さまざまな科学技術分野において従来成し得なかった大規模計算が可能となってきています。このことは計算化学の分野においても例外ではなく、数年前までは数100基底の分子軌道計算でさえ多大な労力を必要としていたのが、現在はワークステーションクラスターなどの並列計算機環境を用いることにより、生体高分子などをターゲッ [続きを読む]
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- 2007/05/19 00:41「大規模分子計算」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 近年の計算機の発達、特に高性能ワークステーションの発達と普及により、さまざまな科学技術分野において従来成し得なかった大規模計算が可能となってきています。このことは計算化学の分野においても例外ではなく、数年前までは数100基底の分子軌道計算でさえ多大な労力を必要としていたのが、現在はワークステーションクラスターなどの並列計算機環境を用いることにより、生体高分子などをターゲッ... [続きを読む]
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- 2007/05/10 15:17「分子構造」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 計算化学と一口に言っても、量子論的電子状態シミュレーション、古典力学的シミュレーション、モンテカルロシミュレーション、そしてデータベースからのデータマイニングをもとにした物性推算、およびQSAR（定量的構造活性相関）と多岐に渡ります。これは、原子分子から物質まで、固体液体気体、絶対零度付近の極低温から原子炉内のような超高温、宇宙空間のような高真空から内燃機関内の超高圧とい [続きを読む]
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- 2007/05/10 15:17「分子構造」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 計算化学と一口に言っても、量子論的電子状態シミュレーション、古典力学的シミュレーション、モンテカルロシミュレーション、そしてデータベースからのデータマイニングをもとにした物性推算、およびQSAR（定量的構造活性相関）と多岐に渡ります。これは、原子分子から物質まで、固体液体気体、絶対零度付近の極低温から原子炉内のような超高温、宇宙空間のような高真空から内燃機関内の超高圧とい... [続きを読む]
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- 2007/05/03 04:50もう一度「計算化学で求められる核電荷」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． 分子の性質を語る上で、分子中の核の形式電荷はとても重要な概念です。特に無機化学や錯体化学では非常に役立ちます。高校の化学でも鉄の3価と2価のイオンの色が違うとか教わりました。計算化学でも、いくつかの方法によって原子核周辺の電荷を簡単に計算が可能です。しかしそれらは、通常無機化学や錯体化学の核電荷とは良く対応しません。とはいえ分子内の原子核の電荷は結合など、様々な相互作 [続きを読む]
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- 2007/05/03 04:50もう一度「計算化学で求められる核電荷」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． 分子の性質を語る上で、分子中の核の形式電荷はとても重要な概念です。特に無機化学や錯体化学では非常に役立ちます。高校の化学でも鉄の3価と2価のイオンの色が違うとか教わりました。計算化学でも、いくつかの方法によって原子核周辺の電荷を簡単に計算が可能です。しかしそれらは、通常無機化学や錯体化学の核電荷とは良く対応しません。とはいえ分子内の原子核の電荷は結合など、様々な相互作... [続きを読む]
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- 2007/04/21 21:21「計算化学で求められる核電荷と双極子モーメント」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 分子の性質を語る上で、分子中の核の形式電荷は、とても重要な概念です。特に無機化学や錯体化学では非常に役立ちます。高校の化学でも鉄の3価と2価のイオンの色が違うとか教わりました。計算化学でも、いくつかの方法によって原子核周辺の電荷を簡単に計算することが可能です。しかしそれらは、通常無機化学や錯体化学の核電荷とは良く対応しません。まあ、「分子のこの辺が＋（プラス）だね」とか [続きを読む]
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- 2007/04/21 21:21「計算化学で求められる核電荷と双極子モーメント」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは... 分子の性質を語る上で、分子中の核の形式電荷は、とても重要な概念です。特に無機化学や錯体化学では非常に役立ちます。高校の化学でも鉄の3価と2価のイオンの色が違うとか教わりました。計算化学でも、いくつかの方法によって原子核周辺の電荷を簡単に計算することが可能です。しかしそれらは、通常無機化学や錯体化学の核電荷とは良く対応しません。まあ、「分子のこの辺が＋（プラス）だね」とか... [続きを読む]
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- 2007/04/16 05:40「計算化学で欲しい情報は？」− Part 2
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． 計算化学の基本的な手法であるハートリーフォック法（ＨＦ法）は、シュレディンガー方程式の近似解法で、同じ軌道に同じ電荷を持つ電子を2つ入れるというずいぶん乱暴な計算法なのですが、イオン化ポテンシャルだけでなく、非常に多くの分子の情報をもたらしてくれます。 実際ＨＦ法のパラメーターは非常に少なく、分子の形と原子種、それと基底関数です。分子の形も最適化することにすると、パラ [続きを読む]
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- 2007/04/16 05:40「計算化学で欲しい情報は？」− Part 2
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． 計算化学の基本的な手法であるハートリーフォック法（ＨＦ法）は、シュレディンガー方程式の近似解法で、同じ軌道に同じ電荷を持つ電子を2つ入れるというずいぶん乱暴な計算法なのですが、イオン化ポテンシャルだけでなく、非常に多くの分子の情報をもたらしてくれます。 実際ＨＦ法のパラメーターは非常に少なく、分子の形と原子種、それと基底関数です。分子の形も最適化することにすると、パラ... [続きを読む]
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- 2007/04/08 21:20「計算化学で欲しい情報は？」
- 前回のCONFLEX iNSIDEでは．．． 計算化学は、非常に多くの分子の情報をもたらしてくれます。量子力学が教えるところでは、系のある状態の波動関数さえ正しく求まれば、その状態の分子のあらゆる性質が明らかになるのです。ところが、波動関数を正確に求めるのは非常に大変で、実際のところは、ハートリー・フォック（HF）法で波動関数を求めるのが精一杯というところです。HF法は多粒子問題を解くための常套手段で、電子状態に関 [続きを読む]
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- 2007/04/08 21:20「計算化学で欲しい情報は？」
- 前回のCONFLEX iNSIDEでは．．． 計算化学は、非常に多くの分子の情報をもたらしてくれます。量子力学が教えるところでは、系のある状態の波動関数さえ正しく求まれば、その状態の分子のあらゆる性質が明らかになるのです。ところが、波動関数を正確に求めるのは非常に大変で、実際のところは、ハートリー・フォック（HF）法で波動関数を求めるのが精一杯というところです。HF法は多粒子問題を解くための常套手段で、電子状態に関... [続きを読む]
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- 2007/04/03 00:38「分子の形は？」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． 化学は、ベンゼンの構造式に代表されるように分子の構造の絵が重要な役割を果たす、極めて特殊な学問分野です。計算化学もその例に漏れず、分子構造や分子軌道の形が多くの情報を持つので、それらの形を描くツールがたくさんそろっています。むしろ３次元描画やアニメーションが研究の道具として極めて重要な武器となる分野が化学という学問分野であると言えましょう。 みなさんはお酒に含まれるア [続きを読む]
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- 2007/04/03 00:38「分子の形は？」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． 化学は、ベンゼンの構造式に代表されるように分子の構造の絵が重要な役割を果たす、極めて特殊な学問分野です。計算化学もその例に漏れず、分子構造や分子軌道の形が多くの情報を持つので、それらの形を描くツールがたくさんそろっています。むしろ３次元描画やアニメーションが研究の道具として極めて重要な武器となる分野が化学という学問分野であると言えましょう。 みなさんはお酒に含まれるア... [続きを読む]
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- 2007/03/24 00:25「計算化学事始め」
- 前回のCONFLEX iNSIDEは．．． アインシュタインを例に出すまでもなく、天才ってすごいですね。S堂の辞書に依れば天才は「生まれつき備わっている、きわめてすぐれた才能。また、その持ち主」を言うそうです。まあ、通常の人よりも優れた能力をもって、それが社会に認められた人を天才というのでしょうね。いくら天才的な能力を有していても、社会に認められなくてはただの普通の人ですものね。私の身近にも、天才的な能力を持ち [続きを読む]
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