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シミュレーションソフトウェア
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MS Forcite Plus

多様な系における分子動力学研究を支援

経験的分子軌道法にもとづく分子動力学計算ツール。分子力場・凝集エネルギー密度の計算が可能。

Forcite Plusは、最新の古典力学計算ツールであり、エネルギー計算/構造最適化/動力学シミュレーションが可能です。 単純な分子から二次元表面、結晶に代表される三次元周期性構造に至るまで、広い適用性を備えています。包括的な解析ツールにより密度変化のような基本物性の解析から双極子自己相関関数のような高度な物性の計算に至るまであらゆる物性を提供します。

有機-無機構造の研究対象の典型である、メタンがゼオライト細孔から拡散する様子

MODELERは、相同性のあるタンパク質が一つしかない場合でもモデル構築が可能です。
ここでは、Lactobacillus CaseiのDHFR (dihydrofolate reductase)の構造が、E. Coli proteinのタンパク質のモデル構築に用いられています。
結晶構造に対するモデルのRMSD値は2.2 Aです。

Forcite PlusはForciteモジュールを性能向上したものです。Forciteの機能を全て受け継ぎ、分子動力学と解析に機能拡張しました。Forcite Plusに分子動力学を導入したことにより、拡散性のような時間依存性の物性を研究することが可能となりました。Forciteの機能を包含することにより、一点エネルギー計算から構造最適化、分子動力学に至るまで、一連の力場ツールを得ることが可能です。

Forcite Plusは孤立系の分子、二次元表面、三次元周期系に対して有効です。したがって、分子動力学を有機金属錯体から触媒表面、さらにはバルク非晶質ポリマーにさえ適用できます。Forcite Plusは分子力学の方法を用いるため、操作には力場に関連したパラメーターが必要となります。Forcite Plusは様々な力場に適応するよう設計されており、周期表を可能な限りカバーしています。

機能

Forcite Plus-動力学
  • 分子、周期性、結晶構造に対する時間依存性挙動のシミュレーション
  • 多種多様な力場を用いたあらゆる化学系のシミュレーション
  • 表面上および溶液中の分子の容易なシミュレーション
  • 様々な動力学メソッド
  • 一定体積、一定エネルギー(NVE)
  • 一定圧力、一定エンタルピー(NPH)
  • 一定圧力、一定温度(NPT)
  • 一定体積、一定温度(NVT)
  • 能勢、速度スケール温度制御
  • Berendsen圧力制御
  • 計算を実行している最中に対応する物性をアップデート
  • 結果を解析用にトラジェクトリファイルに保存

Forcite Plus-解析
  • 動力学の実行内容のアニメーション化
  • 実行最中に系のエネルギーをブレイクダウン
  • 温度、圧力、体積、応力、セルパラメーターのプロットおよび解析
  • 動径分布関数および構造因子の計算
  • 平均二乗変位の計算
  • 双極子自己相関関数およびパワースペクトルの計算
  • スタディテーブル上でのトラジェクトリデータの閲覧
  • スタディテーブルから直接トラジェクトリデータをプロット
  • あらゆる物性ごとに分類(エネルギーで分類することにより最低エネルギー構造を探索など)

Forcite
  • 分子、周期性、結晶構造のエネルギー計算
  • 結晶対称を有する分子、周期性、結晶構造の構造最適化
  • COMPASS、Dreiding、Universal、CVFF、PCFF力場のサポート
  • 電荷平衡法もしくはGasteiger法による電荷の計算
  • 構造最適化のアルゴリズムの選択:Steepest Decent、Quasi-Newton、Conjugate Gradient、ABNR、またはスマートアルゴリズム
  • 周期性の系におけるセル最適化のオプション:全てもしくは一部の格子パラメーターを最適化可能
  • 外部応力を周期性モデルに適用可能
  • 計算パラメーターは様々な精度や個別のカスタマイズが容易に設定可能
  • 収束パラメーター、エネルギー、格子パラメーター、密度は必要に応じて図表としてアウトプット可能

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