坂根弦太のDV-Xα&VENUS日誌
DV-XαとVESTAで楽しむ電子状態計算
2005年04月
2005年04月30日
レントゲニウムの5g軌道
周期表の元素
は年々増えています。昨年は111番目の元素に、レントゲニウム(Rg)という名前が正式につきました。そこで早速、
DV-Xα法
でこのレントゲニウム(Rg)の電子状態を計算してみました。
DV-Xα分子軌道計算プログラム
には、非相対論版と相対論版の2種類がありますが、今回はレントゲニウムの5g軌道の形を見てみたかっただけですので、非相対論版のノンスピンバージョンで簡単に計算してみました。入力ファイルの準備に約1分間、サンプル点を10万点とり収束するまで約10分間、あっという間に計算は終わりました。
contrd
でレントゲニウムの9種類の5g軌道の三次元原子軌道ファイル(*.sca)を書き出し、
三次元可視化システムVENUS
で読み込んでみました。主量子数=5、方位量子数=4、磁気量子数=+4の原子軌道です。
何ということでしょう!
(
ビフォーアフター
調)ミクロの世界の造形美、言い知れぬ魅惑的なその形に思わず息を呑みました。
s軌道
、
p軌道
、
d軌道
までは化学の教科書に載っていますが、
f軌道
となるとめったにお目にかかれません。ましてや
g軌道
、そうか、これはこんな形をしていたのかと
VENUS
でぐるぐる回転させながら見入ってしまいました。レントゲニウムの5g軌道(l=4, m=+4)のGIFアニメーションは
こちら
です。さすが
DV-Xα
、さすが
VENUS
、思い立ったら十数分でここまで出来てしまう自由度の高さ、恐れ入りました。毎年8月上旬には
DV-Xαユーザーの集いが開催
されます。
DV-Xα
に興味をお持ちの方は是非ご参加ください。
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分子軌道
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教育
2005年04月14日
みかんとf軌道
子どもの頃、毎年広島の祖父母がダンボール1箱送ってくれる「広島みかん」が大好きでした。みかんを食べ出すと止まらなくなり、全身がミカン色に染まるまで食べてしまったこともあります。先日はd軌道の形がアサガオの種に似ていると書きましたが、f軌道は皮をむいた「みかん」にその形がよく似ています。ランタノイド元素の4f軌道、アクチノイド元素の5f軌道、いずれも3D原子軌道関数データ(*.sca)が
ダウンロード
できます。
三次元可視化システムVENUS
で眺めるf軌道、例えばウランの5f軌道は7種類ありますが、「いい形しているなぁ〜」と見つめて楽しんでおります。
ウランの5f軌道の動画も公開
しております。
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教育
2005年04月12日
アサガオの種とd軌道
子どもの頃、毎年家の庭でアサガオを育てていました。隣家との境界フェンスにツルが巻き付いていき、それは見事な花が毎朝咲いたものです。花が咲いた後、茶色に照かった皮を割って真っ黒な種を回収するのも楽しみの1つでした。ところで、
DV-Xα法
で計算した原子のd軌道を
三次元可視化システムVENUS
でぐるぐる回転させながら見てみると、d軌道の形って、例えばdxy, dxz, dyz軌道は、よく教科書には8の字形を組み合わせたように描いてありますが、むしろアサガオの種にソックリの形をしているんだって気付きました。d軌道の形が、自然の造形(アサガオの種)に似ているということに、とても不思議さを感じました。
周期表
の全元素の代表的なs軌道、p軌道、d軌道、f軌道を
DV-Xα法
で計算し、
三次元可視化システムVENUS
で読み込むことが出来る三次元の波動関数ファイル(*.sca)を
ダウンロードできる
ようにしてあります。
三次元可視化システムVENUS
は、無償でダウンロードすることができるソフトウェア(Windows版)です。ご興味がおありの方は、是非ご覧ください。
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分子軌道
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教育
蒜山高原
今年度は1年生のチューターをすることになり、先週末は新入生のみなさんと一緒に岡山県の県北にある「
蒜山高原
」に研修旅行に出かけておりました。晴天に恵まれ、冷たく爽やかな高原の空気を吸って、心身すみずみリフレッシュできました。
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新入生オリエンテーション
理学部
化学科
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岡山理科大学
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教育
2005年04月07日
ウランの原子基底関数の画像を作成中です
プログラム
atom
を起動、
VENUS
のVENDを起動してウランの5f軌道の三次元波動関数ファイル(*.sca)を読み込み、15度刻みで回転させて、そのたびにJPEG画像として保存していきます。 01.jpgから48.jpgまで保存できたら、ちょうど原子軌道は元の位置に戻っています。あとは
JASCのAnimation Shop 3
で01.jpg〜48.jpgを読み込み、GIFアニメーションとして保存するだけです。慣れてくるとこの作業、1つの原子軌道関数のGIFアニメーションを作成するのに、10分ちょっとしかかかりません。自宅でビールを飲みながら、テレビを見ながら、リズムよく作業しております。作成したウランの5f軌道のGIFアニメーションを
ウェブで公開
しております。
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分子軌道
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