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1. はじめに

本書は、Materials Studioを東京工業大学学術国際情報センターのTSUBAMEで利用する方法について説明しています。 また、TSUBAMEを利用するにあたっては、TSUBAME3.0利用の手引きもご覧下さい。 利用環境や注意事項などが詳細に記述されております。
ダッソー・システムズ・バイオビア株式会社ではMaterials Studioに関するWebページを公開しています。

BIOIVA Materials Studio

1.1. 利用できるバージョン

TSUBAME3で利用可能な最新バージョンについてはTSUBAME計算サービスWebサイトの アプリケーション ページをご確認下さい。
研究に支障がない限り、バグ修正の入っている最新版をご利用下さい。

1.2. 利用環境及び入手方法

Materials Studioはクライアント‐サーバー方式のソフトウェアです。 また、Visualizer(クライアント)はWindows OSのみサポートされており、LinuxやMac OS には対応しておりません。 ご利用になる場合はWindows環境をご用意の上、Materials Studioをインストールしていただく必要があります。
Materials Studioのインストーラーは学内配布を行っています。ご利用を希望される場合は、所定の手続きに従って申請を行い、インストーラーと共に配布される手順書に従ってインストールを行ってください。

1.3. 概要

Materials Studioは、低分子化合物、有機・無機材料、結晶、ポリマー、金属、半導体、触媒など様々な分野の研究に役立つ幅広いモジュール群とその中核をなすMaterials Visualizerから構成されています。Materials Visualizerは、モデルの構築、各種シミュレーションの実行、データやモデルの表示、シミュレーションデータの解析などMaterials Studioの全てを操作するためのグラフィカルユーザインターフェース(GUI)です。Materials Studioに含まれるモジュールは以下の通りです。

分子挙動解析

  • Forcite
    広範囲な分子や素材に使えるMM・MDが組み込まれており、触媒作用、分離、結晶化学とポリマー化学の分野でのリサーチなどの手助けをします。 構造と分子の性質の関係、分子間相互作用の理解、固体、液体、気体の性能予測ができます。

  • Compass
    バルク状態の高精度な分子計算を目的として最適化された第3世代力場です。 これを使うことで、正確な構造、配座、振動と熱物理の性能予測を、広範囲な環境におかれた様々な分子に同時に行うことができます。

分子軌道法、固体力学計算

  • CASTEP
    密度汎関数理論(Density Functional Theory, DFT)と平面波擬ポテンシャルに基づいた第一原理電子状態計算プログラムです。 セラミックス、半導体あるいは金属等の固体/界面/表面状態における様々な性質を、実験データを一切用いることなく、求めることができます。

  • DMol3
    DFTに基づいた第一原理電子状態計算プログラムで、ユニークな数値局在基底が用いられています。 気相、溶媒中、界面、固体など様々な環境下におけるシミュレーションが可能であり、均一/不均一触媒作用、半導体、分子反応性と燃焼テクノロジーなどの多様な研究開発に用いられます。

合成高分子シミュレーション

  • Amorphous Cell
    広範囲の非晶質系の性質を予測するためのモデルの構成、計算、分析に使われるソフトです。 非晶質の性質はプラスチック、ガラス、食品、化学製品開発にとても重要です。

粉末回折パターン、有機結晶解析

  • Reflex Plus
    ReflexにPowder Solveテクノロジーを加えた進歩版です。 粉末回折データから結晶構造を予測するための機能を完備したパッケージソフトです。 ちなみにReflexは、計算により粉末回折の予測、Powder indexingと実験データに基づいた結晶構造のリファイン等のツールを使い、結晶物質のモデルからX線、中性子と電子粉末回折パターンを計算し、結晶構造や回折データの分析の手助けをします。

  • X-Cell
    現実に起こる様々なIndexingの問題を考慮に入れることによって、従来のIndexingでできなかったユニットセルを検索することができます。 不純物、配向性、ピークの重なりが強いデータに対してもIndexingが可能で、今までIndexingできずに諦めていたデータへも本モジュールでIndexingの適用が可能です。

1.4. マニュアル

Windows版 Materials Studioにヘルプがございます。
Materials Studio起動後にメニューバーから「Help」を選択してください。