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メインページユーザインターフェイス|計算手法
計算のタスク計算可能なプロパティ新機能価格
Spartanの装備する計算手法
Spartan'04 for Windowsでは化学を教える立場の方、ベンチケミスト、分子モデリングの専門家の方のご要望にお応えするべく以下にあげる種々の手法を計算エンジン として装備しています。どの手法を選択しても、Spartanの優れたユーザインターフェイスによりほんのちょっとマウスでクリックなどするだけでジョブを投入できるように設計されています。
手法 (赤文字記載の事項はSpartan'04 for Windows Essential Editionでは使用できません)
  分子力場法

分子力場は、巨大分子の構造を求めたり自由度の高い分子の配座解析をする場合には唯一現実的なアプローチといえます。特にMMFF94力場は配座解析を
する時には威力を発揮し、「軽い」計算を実現する計算エンジンといえます。適用モデルサイズは1000原子以下となっています。

力場パラメータとしてはSYBYL力場とMMFF94力場の2種類を実装しており、SYBYLは全周期表の<元素に拡張されています。MMFF94は有機分子や生体高分子の構造や配座を再現するようにパラメータ化されています。

  半経験的分子軌道法

半経験的分子軌道計算は量子化学的手法の中では最もシンプルな手法で、平衡状態や遷移状態の構造またはエネルギーを求めるのに使用できます。特にPM3は遷移金属元素などが拡張されており、そのような原子種を含む、無機、または有機金属錯体などのモデルにも適用できます。200原子以下の系に適用が可能です。Spartan'04 for WindowsではAM1、PM3、MNDOの3種をサポートしており、MNDO/dは典型元素の一部にd軌道の拡張をいれています。またPM3はほぼ全ての遷移元素が扱えます。

  Hartree-Fock分子軌道法

Hartree-Fock分子軌道計算は、分子の構造、エネルギーその他各種プロパティの計算に活用でき特に有機分子の計算に有効で、100原子までのモデルに適用できます。基底関数はSTO-3G,3-21G, 6-31G*, 6-311G*,cc-pVDZ, cc-pVTZ, cc-pVQZとそれぞれにpまたはd軌道の関数追加が可能です。また重原子には擬似ポテンシャルの適用が可能です。Spartanは外部から基底関数を与えることもでき、ユーザ指定の基底関数をつくることができます。

  密度汎関数法

密度汎関数法の計算精度はMP2計算と同等レベルと考えられますが、「計算のコスト」はHartree-Fockよりもわずかに大きい程度と判断できます。そのため特に高精度の計算結果を要求される構造、エネルギー、プロパティーの計算をする場合に特に有効です。遷移金属元素を含む、無機分子や有機金属分子にも適用可能です。実用的なモデルの大きさは50原子以下程度です。

局所密度汎関数法(Local Density), BP, BLYP, EDF1,B3LYPの各モデルをサポートしておりHartree-Fockと同様の基底関数と擬似ポテンシャルを利用できます。

  M&oslash;ller-Plesset

MP2は電子相関の効果を考慮した最もシンプルな手法といえるかもしれません。一般的に分子の平衡構造、エネルギー、配座、結合の切れる反応を含む種々の反応のエネルギーを正確に再現すると考えられています。Hartree-Fockや密度汎関数法と同じ基底関数と擬似ポテンシャルが利用可能で実用的な分子モデルの大きさは20原子程度です。

MP3, MP4も1点エネルギー計算のみ可能です。

  Advanced Correlated
(高次の電子相関)

高次の電子相関を考慮した計算も1点エネルギー計算のみ可能となっています。CCSD, CCSD(T), OD, OD(T),QCIS(D)、QCISD(T)、QCCD、QCCD(T)が含まれ、Hartree-Fock,密度汎関数法、Moller-Plesetと同様の擬似ポテンシャルと基底関数をサポートしています。また場合によってはG2,G3、G3(MP2)計算も有効な場合があります。

  励起状態の計算

励起状態の計算が、CIS、CIS(D)モデルや密度汎関数法の適用範囲でTDDFTモデルを使用して実行できます。基底状態で使用できる擬ポテンシャルと基底関数を利用できます。