Materials Studio　研究分野別パッケージ

• 触媒
• 高分子
• 半導体・金属
• X線(有機結晶）
• グラフィン
• 計算化学
• オプション

触媒

このような用途にお勧めします。

• 触媒のメカニズムを分子レベルで解明したい。
• 分子レベルで、どの場所に吸着しているかを予測したい。

パッケージ構成

Adsorption Solver Pack

• Adsorption Locator 吸着場所の推定を簡易計算で実施、候補箇所を推定できます。
• Sorption 吸着性シミュレーションプログラム

DMOL3 Solver Pack

• DMol3 第一原理計算による吸着箇所、反応状況の精密計算ができます。

Base

• Materials Visualizer 基本パッケージ、構造の作成、修正、計算結果の表示解析します。
• Gaussian I/F Gaussianの入力ファイル作成、計算結果の読み込みができます。（Gaussian は別途契約が必要です）
• VAMP 半経験的分子軌道計算で、分子構造の最適化や電荷計算が行えます。

適用例

100 kPa、300 K の条件でゼオライトMFI 中のメタンの吸着を表したものです。
CHの予測位置の表面を結合エネルギーで色づけ表示してます。エネルギーの低い（結合力は強い）エリアはレッド、エネルギーの高いエリアはブルーで示されています。
このような図によって、孔の中の優先的結合部位とともに、吸着物が高濃度に存在するエリアが示されます。

300Kのモルデナイト中の酸素と窒素の収着等温線をMaterials Studio（Sorption）を使った計算結果です。吸着物の混合物を処理する能力は、分離および拡散のプロセスをモデル化する場合に重要です。

計算から得られた一覧は、幾つかのエネルギー範囲における最も安定な基材－吸着配置を示しており、多くの配置を簡単にモデル化して比較することができます。結果の解析簡単にできます。

触媒分野特集ページ

高分子

このような用途にお勧めします。

• 高分子ポリマーの構造に対する物性値の予測をしたい。
• アモルファル構造を作成し、架橋反応のメカニズムを解明したい。

パッケージ構成

Classical Simulation Pack

• Amorphous Cell アモルファス構造の構築ができます。
• Forcite Plus 分子力場計算、分子動力学計算で、構造の安定化計算、動力学計算が可能で、次のような物性値を予測できます。
  

  Forcite Plusで予測できる物性値

  ・全エネルギー計算、・構造最適化計算、・分子動力学計算、・Anneal計算、・Quench計算、・密度、・凝集エネルギー密度、・溶解度パラメータ、・ガラス転移温度、・ガス分子の拡散係数、・界面の相互作用エネルギー、・接着力、・機械特性、・屈折率（赤外領域）、・結合長、・角度、・二面角分布、・動径分布関数、・せん断粘性率、・熱伝導率、・慣性半径、・熱力学特性（熱膨張係数、比熱など）、・溶媒和自由エネルギー、・基準振動解析、・誘電率

• COMPASS DFTより求めた精度の高い力場です。
• Conformers 有機分子のコンフォメーション解析ができます。

DMOL3 Solver Pack

• DMol3 第一原理計算による吸着箇所、反応状況の精密計算ができます。

Base

• Materials Visualizer 基本パッケージ、構造の作成、修正、計算結果の表示解析します。
• Gaussian I/F Gaussianの入力ファイル作成、計算結果の読み込みができます。（Gaussian は別途契約が必要です）
• VAMP 半経験的分子軌道計算で、分子構造の最適化や電荷計算が行えます。

適用例

分子動力学シミュレーションによるエポキシ樹脂の硬化過程の解析と力学特性の予測
九州大学　山本教授　（2019年1月10日東海シンポジウム講演）

Peel-off simulation（DGEBA/44DDS）.

DGEBAについて、反応率65%および95%のときのスナップショットです。フィラーとエポキシ樹脂の界面は歪1まで接着した状態であり、樹脂内部にボイドが形成されて高分子鎖が引き伸ばされている。

Peel-off simulation（DGEBA/44DDS）.

反応率65%ではDGEBAと同様に樹脂内部にボイドを形成し、高分子鎖が引張り方向に引き伸ばされており、界面では樹脂が剥がれておらず、凝集破壊となっている。しかし、反応率95%では界面から剥離が起こっている。

半導体、金属研究

このような用途にお勧めします。

• 半導体物質のバンド構造を予測、有機分子のNMR予測、金属表面EELSスペクトル予測をしたい。

パッケージ構成

• CASTEP 第一原理計算によるバンド計算、NMR、EELS予測計算ができます。
• NMR CASTEP 第一原理計算によるバンド計算、NMR、EELS予測計算ができます。
• Materials Visualizer 基本パッケージ、構造の作成、修正、計算結果の表示解析します。
• Gaussian I/F Gaussianの入力ファイル作成、計算結果の読み込みができます。（Gaussian は別途契約が必要です）
• VAMP 半経験的分子軌道計算で、分子構造の最適化や電荷計算が行えます。

適用例

• ZnOのバンド構造と状態密度分布 （DOS）
  
• ELNESスペクトル（CASTEP）
  
• SnO2のNMR等方遮蔽定数（CASTEP）
  

X線(有機結晶）

このような用途にお勧めします。

• 分子構造から、リートベルト解析をしたい。
• 粉末X線の実験データと、分子構造から、結晶パッキング状態の予測をしたい。

パッケージ構成

• ・Reflex 分子構造からリートベルト解析ができます。
• Reflex Plus 粉末X線実験データーと、分子構造から、結晶構造を予測できます。
• Materials Visualizer 基本パッケージ、構造の作成、修正、計算結果の表示解析します。
• Gaussian I/F Gaussianの入力ファイル作成、計算結果の読み込みができます。（Gaussian は別途契約が必要です）
• VAMP 半経験的分子軌道計算で、分子構造の最適化や電荷計算が行えます。

適用例

Reflex Plus を用いて解明されたN-(ρ-tolyl)-dodecyl-sulfonamideの構造

100 kPa、300 K の条件でゼオライトMFI 中のメタンの吸着を表したものです。
CHの予測位置の表面を結合エネルギーで色づけ表示してます。エネルギーの低い（結合力は強い）エリアはレッド、エネルギーの高いエリアはブルーで示されています。
このような図によって、孔の中の優先的結合部位とともに、吸着物が高濃度に存在するエリアが示されます。

 

グラフィン

このような用途にお勧めします。

• 有機半導体の化学状態を計算で求め、実験スペクトルとの比較を行いたい。

パッケージ構成

• CASTEP 第一原理計算によるバンド計算、NMR、EELS予測計算ができます。
• NMR CASTEP 第一原理計算によるバンド計算、NMR、EELS予測計算ができます。
• Materials Visualizer 基本パッケージ、構造の作成、修正、計算結果の表示解析します。
• Gaussian I/F Gaussianの入力ファイル作成、計算結果の読み込みができます。（Gaussian は別途契約が必要です）
• VAMP 半経験的分子軌道計算で、分子構造の最適化や電荷計算が行えます。

計算化学

このような用途にお勧めします。

• 計算化学を行う前の初期構造の構築を簡単に実施。アモルファス構造、ミラー面を指定し、界面構造、周期構造の作成、計算結果の表示が可能です。

パッケージ構成

• Amorphous Cell アモルファス構造の構築ができます。
• Forcite Plus 分子力場計算、分子動力学計算で、構造の安定化計算、動力学計算が可能で、次のような物性値を予測できます。
  

  Forcite Plusで予測できる物性値

  ・全エネルギー計算、・構造最適化計算、・分子動力学計算、・Anneal計算、・Quench計算、・密度、・凝集エネルギー密度、・溶解度パラメータ、・ガラス転移温度、・ガス分子の拡散係数、・界面の相互作用エネルギー、・接着力、・機械特性、・屈折率（赤外領域）、・結合長、・角度、・二面角分布、・動径分布関数、・せん断粘性率、・熱伝導率、・慣性半径、・熱力学特性（熱膨張係数、比熱など）、・溶媒和自由エネルギー、・基準振動解析、・誘電率

• COMPASS DFTより求めた精度の高い力場です。
• Conformers 有機分子のコンフォメーション解析ができます。
• Materials Visualizer 基本パッケージ、構造の作成、修正、計算結果の表示解析します。
• Gaussian I/F Gaussianの入力ファイル作成、計算結果の読み込みができます。（Gaussian は別途契約が必要です）
• VAMP 半経験的分子軌道計算で、分子構造の最適化や電荷計算が行えます。

オプション

上記のパッケージに自由に組み合わせて追加できます。