2007年07月11日
VESTAがベスト! 次世代・統合3D可視化システムVESTAがついに正式リリース!
2007年7月11日、次世代・統合3D可視化システムVESTA(ベータ版)が正式リリースされました!
これでどなたでも、ごく普通のWindowsパソコンで高精度な分子軌道計算を容易に行い、分子軌道や静電ポテンシャルマップ(電子の僅かな偏りを色で表現した図)などを三次元可視化できるようになったのです。
研究・教育目的であれば必要なソフトはすべて、ほぼ無償で入手できます(唯一秀丸エディタのみシェアウェアです)。
西暦2007年現在、学校や家庭にあるパソコンは一昔前のスーパコンピュータよりも高性能です。HD・メモリ容量, 計算速度も一昔前から思えば想像だにできないスペックです。ネットサーフィンや文書作成にしか使っていないとしたら、あまりにももったいなさすぎます。
高等学校では情報科目が必修となりましたから、きっと十分な台数の“普通のWindowsパソコン”があることでしょう。大学においても情報リテラシー科目はたいていあるでしょうから、同じく十分な台数の“普通のWindowsパソコン”があることでしょう。
例えば本間・川端氏共著の下記書籍添付DVD-ROMを使わせていただき、約3000種類もの身近な分子を片っ端から電子状態計算して、分子の中身(電子の本当の姿)を見てみませんか。
本書初版ではCD-ROMが添付されておりましたが、2007年9月20日(木)にWindows Vista対応版として改訂版が出版されました。分子の数も大量に追加されていますので、是非ご入手されることをお薦めいたします。
この本の添付DVD-ROMにはすぐに計算に使える分子の原子座標データ(*.mol)がてんこ盛りに入っています。この座標はMM2計算で構造最適化されたとのことです。
パソコンで見る動く分子事典 Windows Vista対応版―分子の三次元構造が見える・わかる (ブルーバックス 1562)
以下のソフト・文書をネット経由で入手し、『DV−Xα法計算支援環境利用の手引き』を見ながら環境を構築してみてください。『DV−Xα法計算支援環境利用の手引き』の22〜62ページに具体的な計算方法と三次元可視化方法が解説してあります。
まずは難しいことはさておき、見えない世界を見る楽しさ、ミクロの電子の世界(量子化学の世界)の美しさを味わうだけでも百聞は一見にしかず、体験してみる価値は十二分にあります。
私はこの素晴らしい分子軌道計算・三次元可視化環境が、広く一般の科学愛好家の皆様、高校のクラブ活動、そして大学の教育現場で使われることを願っております。
市販量子化学ソフトウェアは一般に高価で、教育現場で導入することは大変困難です。
以下に紹介する環境は秀丸エディタにアカデミックフリー制度(団体)を認定していただければ、学校現場で教育に使われる分には完全に無償で構築ができます。
秀丸エディタは優れたマクロ機能を有したエディタであり、これをプラットフォームとすることで以下に紹介する分子軌道計算・三次元可視化環境は誰にでも容易に使いこなせる環境となりました。個人で秀丸エディタを使われる方はそれほど高価な金額ではありませんので、今後とも秀丸エディタが発展していくことを支援する意味もこめて、秀丸エディタのシェアウェア料金を是非ご送金ください。
分子軌道計算・三次元可視化環境の構築方法
西暦2008年(平成20年)05月19日(月)現在
- 【私(岡山理大の坂根)のWebサイト】より、利用の手引き(pdf文書, 2008/05/19; 146頁; 51.9 MB)をダウンロードしてください(西暦2007年5月31日(木)正式リリース,西暦2008年5月19日(月)改訂)。
- 書籍「はじめての電子状態計算」の【サポートWebサイト】から、dvxa_v1_04.zip(2007/09/04; 17.9 MB)(西暦2007年7月7日(土)正式リリース, 西暦2007年9月4日(火)改訂)およびdisplat_full.zip(2007/07/07; 804KB)(西暦2007年7月7日(土)正式リリース)をダウンロードしてください。
- 【私(岡山理大の坂根)の教育用分子軌道計算システムeduDV Webサイト】より、eduDV.zip(2007/11/05; 7.55 MB)をダウンロードしてください(西暦2006年8月4日(金)正式リリース, 西暦2007年11月05日(月)改訂)。
- 【秀丸Webエディタサイト】より、秀丸エディタ最新版 Ver. 7.08, hm708_signed.exe(2008/04/09; 1815 KB)をダウンロードしてください(西暦2007年9月5日(水)正式リリース,西暦2008年4月9日(水)改訂)。
- 【東北大の門馬綱一氏のWebサイトJP-Mineral】より、VESTA.zip(ver. 1.4.4, 2008/05/18; 2.85 MB)をダウンロードしてください(西暦2007年7月11日(水)(β版)正式リリース, 西暦2008年5月18日(日)改定)。さらにユーザマニュアル(英文)(VESTA_Manual.pdf, 2008/05/18; 23.1 MB)もダウンロードし,VESTAフォルダ内に置いてください(西暦2008年3月11日(火)正式リリース, 西暦2008年5月18日(日)改定)。
- 【構造ファイル変換ユーティリティOpen Babel Webサイト】より、OpenBabel2.1.1_Windows_Installer.exe(2007/07/07; 5.31 MB)をダウンロードしてください。
- 【泉富士夫先生のWebサイト粉末回折情報館】の【VENUSページ】より、DV-Xa.zip(2008/01/31; 328.3 KB)をダウンロードしてください(西暦2007年5月31日(木)正式リリース, 西暦2008年1月31日(木)改訂)。
- あとは1.の利用の手引き、もしくは7.に同梱されているReadme_DV.txtを読みながら環境を構築してください。
見えるぞ!これが分子の電子の姿だ!
どうぞ皆様お楽しみください。
そしてこの素晴らしい分子軌道計算・三次元可視化の環境を広くお知り合いの方々にお伝えいただければ幸甚です。
DV-Xα法プログラムの入出力ファイル解説は書籍「はじめての電子状態計算」にあります。
DV-Xα法につきましてはDV-Xα研究協会の公式ホームページをご参照ください。
広く高等学校でのクラブ活動(物理・化学・科学部など)や、大学での教育(物理・無機・有機・量子化学)にこの環境をお使いになられますことを強くお勧めいたします。
なにしろこの環境、あまりに本格的で研究の最先端でも同様に使っていけるのですから、これを教育現場で使わない手はありません。ホンモノにはそれなりの風格があり、それに触れることは極めて刺激的であり教育的です。
化学実験を体験しなければ本当の化学の楽しさが実感できないのと同様、原子の内部構造、分子の内部構造、化学物質・すなわち化学結合の本質、電子の本当の姿を実感するためには、このホンモノの量子化学計算・三次元可視化環境を生徒・学生の皆様が自ら使って体験するのが一番です。
これは私の個人的な意見になりますが、高等学校の化学・物理で未だ跋扈する長岡半太郎・ラザフォードの原子モデル(電子の土星モデルもしくは惑星モデル)は科学史教育としては重要かとは思いますが、西暦2007年現在の化学・物理教育として果たして教えるに適切な概念であるのか、疑問を抱いております。
電子の本当の姿は量子化学の基づく姿なのですから、最初からそのイメージを与えるわけにはいかないのでしょうか。
計算例につきましては、以下私のブログをご参照いただけましたら幸甚です。
如何に容易か、如何に迫力があるか、如何に美しいか、如何に楽しいかなどを実感していただけるものと思っております。
- ビタミンAとビタミンE
- ベンゼンとピリジン
- キュバン
- albatrossene(2)
- albatrossene(1)
- DV-Xα支援環境テストユーザの集い
- eduDV, VESTA, DV-Xα支援環境
- DV-Xα支援環境テストユーザ募集開始
- DV-Xα支援環境
- 化学、薬学、生化学者のための粉末・微小結晶解析の最前線
- パソコンで見る動く分子事典の分子をそのままパソコンで分子軌道計算
