計算化学 ソフトウェア

1. MDシミュレーションがとにかく簡単！

MDシミュレーションは、分子を作成し、分子を配置して系を作成し、平衡化して、トラジェクトリを解析し…と多くの手続きからなっています。この複雑さゆえ、専門の研究者ですら１日がかりの作業になることが多々ありました。

本ソフトウェアでは溶液中の各分子構造ファイルとちょっとした設定だけで計算を始めることができます。分子の配置からMD計算、そして解析計算まですべて自動化！ 待っているだけで答えが得られます。

2. 計算結果が早くわかる！

計算自動化の恩恵は時間に現れます。手作業で行う場合、あれこれと試行錯誤することが多く、結果的に１日に評価できる材料・解析項目は限られてしまいます。

本ソフトウェアを使用すれば、材料の種類や濃度を変えた計算を次々と実行することができます。例えば、1日で480の電解質材料の評価※が可能です。
※ Intel Xeon E5-2690 2.90GHz x2(16コア)計算機10台の構成で実行時。

3. 混合溶媒中の物性が手軽に評価できる！

計算の設定は分子構造ファイル(PDB/Mol2/Gaussian形式)を用意して、分子数を指定するだけ。これだけで分子を適度に混ぜ合わせた系のシミュレーションが実行できます。

電解質系

4. 溶液温度による違いがわかる！

本ソフトウェアでは、実際の温度・圧力環境でシミュレーションができるため、温度を変えて比較計算が可能です。

また絶対零度・静止状態の量子化学計算を超えて運動状態が扱えるため、エネルギーなどの物性情報を平均値と標準偏差といった統計量として得ることができ、現象理解の可能性を広げました。

溶媒和状態の温度依存性を動径分布で評価

5. AMBERがもっと便利に！

分子動力学シミュレーションの自動化を実現したプログラムのほか、AMBERトラジェクトリの計算解析ツールが用意されています。

① MD自動計算

自動計算

溶液系の計算を始めるには、分子の作成、力場の設定、溶媒分子の配置など多くの手続きを、さまざまなプログラムを駆使して準備する必要がありました。

Solution plus for AMBERではこれらの手続きをすべて自動化。分子構造ファイルと温度や圧力といった溶媒環境情報を準備するだけで計算を始めることができます。ユーザは計算が終わるまで待っているだけでよく、溶液中のエネルギーやスペクトルなどの物性が自動的に計算されます。

計算スタイルを選択するだけでシミュレーションの設定が自動的に行われます。もちろん、計算手続きを細かく指定することもできます。

リスタート機能

計算手続きの途中から実行することが可能です。

こんな時に便利です

①中断した計算を再開したいとき

他に優先させたい計算ができたときや、計算機のトラブルなどで、計算を中断させてしまった場合でも、正しく計算された部分の続きから計算を再開させることができます。

②同じような分子系を評価するとき

分子数が異なるだけの計算の場合、分子の力場設定ディレクトリを残した状態で計算を始めれば、力場設定処理が省略され、指定分子数で溶媒分子配置以降の処理が自動実行されます。

② MD解析

エネルギーや温度などの時間変化や統計値

系全体のエネルギーや温度、密度などの時間変化を見ることができます。溶質分子と溶媒分子との間の相互作用エネルギーの時間変化もわかります。

密度の時間変化 (横軸: ps, 縦軸: g/cm3)

溶質-溶媒間相互作用エネルギーの時間変化 (横軸: ps, 縦軸: kcal/mol)

そのほか、統計量（平均値と標準偏差）も出力されます。

各種物理量の統計量

溶媒の分布や拡散の評価

MDのトラジェクトリファイルから溶媒の分布や拡散挙動が解析できます。

動径分布 (横軸:Å) (グラフが粗いのは時間の短いテスト計算のため)

平均二乗変位 (横軸:ps、縦軸:Å2) (アインシュタインの関係式より傾きが拡散係数に相当する)

計算データはタブ区切り形式のため、表計算ソフトウェアなどで表示・加工が可能

③ レポート出力

HTMLレポートとテキストレポート

計算結果はHTMLファイルにまとめられるので、ブラウザで結果を一覧することができます。タブ区切りの数値データファイルは同じ場所のdataディレクトリにまとめて保存されます。

HTMLファイルのほかテキストファイルにも同様の内容が出力されますので、GUIの利用できない環境でも計算結果の確認が可能です。