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Materials Studio 5.5 新機能 （2010年11月リリース）
Materials Studioバージョン 5.5 では、代替エネルギーやオプトエレクトロニクスから医薬品開発に至るまで、幅広い分野でより効率的かつ効果的にバーチャルスクリーニングを実行できるようになりました。様々な材料の主要物性を高精度予測する事で、研究組織の多様な要件に対応したハイ・スループット・スクリーニングを可能にします。
- DMol3 では、UV/Vis スペクトルおよび非線形光学の特性を特定できるようになりました。
- CASTEP と DMol3 には、分子結晶の計算精度を高める分散補正オプションが用意されています。
- CASTEP のパフォーマンスが向上し、ハードウェアをさらに有効に活用して問題解決を迅速化。また、ベクトルおよびフェルミ面の可視化により、結果の解釈や共有がしやすくなりました。
- 古典的なツールやメソスケールツールでは、電場、せん断、拘束などの外部磁場や外力の効果を調査する機能や、複雑な構造の密度場を可視化し理解するための機能が追加されました。
- ナノテクノロジーコンソーシアムへの最終的な成果物としては、表面反応に使用する本格的な、Kinetic Monte Carlo ツール、QMERAの Molecular Dynamics、DFTB+ のパラメータツールなどがあります。
量子力学および触媒分野
CASTEP の機能強化
- パフォーマンスの向上
- 新しい「Express」設定では、精度の低下を最小限に抑えながら大幅なスピードアップを実現。計算時には、最適なパフォーマンスを得られる CPU のコア数を自動的に選択します。
- 分散補正
- 分子結晶および有機系のエネルギーと構造が強化されました。
- LDA+U 構造最適化
- LDA+U 法を使った構造最適化計算が可能になりました。
DMol3
- 光学特性
- 時間依存密度汎関数法(TD-DFT)に基づき、UV/Vis スペクトルおよび非線形光学の特性を予測します。
- 分散補正
- 分子結晶および有機系のエネルギーと構造が強化されました。
- 周期的 Fukui 関数
- 表面やバルクの反応部位を検証可能にしました。
QMERA
- 周期的 QM 領域
- QM 原子と MM 原子の双方が周期境界条件を満たす系の計算を可能にしました。通常では困難な有機／無機界面のシミュレーションを実現します。
- 遷移状態検索
- ゼオライトのような大規模な系の反応遷移状態を、QM 計算のみを使用するよりもはるかに高速に特定します。
古典的なシミュレーション
Forcite Plus
- 拘束せん断
- 2つの表面の間にある流体のせん断をシミュレーションする。このタスクを使用すると、摩擦とレオロジーを調査できます。
- 拘束エネルギー
- 大きな分子を特定方向に引張り拡散をシミュレーションしたり、角度、距離や二面角の制限を使用して特定の分子構造を維持できます。
- 密度場
- M原子や分子からなる複雑な構造を密度場に置き換える事で、全体的な分布の理解に役立ちます。
Mesocite
- DPDでのせん断
- せん断処理の効果をメソシミュレーションで計算できます。
- 密度場
- 可視化により、複雑なメソ構造を解明しやすくなります。
GULP
- 新しい力場
- GULPの ReaxFF 力場を使用して、反応系をより迅速に研究できます。Brenner ポテンシャルなどのライブラリが強化され、GULPの精度と適用範囲が向上しました。
- Implicit Solvents
- COSMO 法を使用して表面の溶媒和エネルギーやその他の溶媒効果を計算します。
- 電場
- 分子やクラスターに適用した電場の効果を研究します。
Polymorph
- 迅速な構造最適化
- 構造最適化を並列処理して計算時間を短縮できます。
可視化と自動化
Materials Visualizer
- ベクトル特性
- 原子に対する力、分子に対する双極子モーメント、振動解析の変位ベクトルなどのベクトル特性を可視化します。
- フェルミ面
- CASTEPと DMol3の計算結果からフェルミ面を可視化します。
自動化
- Visualizer の自動化
- MaterialsScript で原子のConstraintを制御、 Find Patterns の使用、ベクトルやフェルミ面の作成、Restraint の定義が可能です。
- Forcite Plus
- MaterialsScript から電場を適用できます。
- VAMP
- MaterialsScript から VAMP モジュールの機能にアクセスできるようになりました。
ナノテクノロジーコンソーシアム
表面でおこる様々な現象を実験と同じタイムスケールで検証できるKinetic Monte Carlo 法を使った Kinetix では、計算タスク、可視化機能や分析ツールが拡張されました。また DFTB+ と QMERA を使用すると、大規模な系の構造と力学を通常の DFT よりも迅速に研究できます。DFTB+ には DMol3 の計算から Slater-Koster ファイルを生成できる 新しいパラメータツールが搭載され、QMERAには分子道力学のタスクが搭載されました。
