プラグイン
SciMAPSの各計算プログラムは、開発元オリジナルの計算プログラムとそれに対するインターフェースから構成されるプラグインとして提供されます。SciMAPSの基本環境に必要に応じた各プラグインを追加することにより研究に最適な材料設計支援環境をそろえることができます。
- LAMMPS-Atomistic Plug-in
- LAMMPSは、米エネルギー省の研究所と企業から構成されるCRADA（Cooperative Research and Development Agreement）で開発された分子動力学計算プログラムです。様々なポテンシャル関数形に対応し、低分子から高分子まで幅広い研究に利用可能です。
- NAMD Plug-in
- NAMDは米イリノイ大学の理論生物物理のグループによって開発された分子動力学計算ソフトウェアで、Charmm、Amber、Dreidingの各力場に対応しています。
- Towhee Plug-in
- Towheeは米国ミネソタ大学のSiepmen教授のグループで開発された汎用モンテカルロ計算プログラムです。効率の良いコンフォメーションを発生する多数のアルゴリズムを用意し、さまざまな力場関 数系に対応しています。分子動力学計算では取り扱うことの難しい液液、気液平衡などの相平衡状態やゼオライトへの吸着現象の研究に最適なプログラムです。
- AmorphousBuilder
- Amorphous Builderは、国立アテネ工科大学のTheodorou教授とScienomics社が共同開発したアモルファス構造構築プログラムです。構築アルゴリズムにCBMC (Configurational Bias Monte Carlo)法を採用することで、短時間で適切なモデルを得ることができます。高分子のバルクモデルを構築する場合、一般的なメトロポリスモンテカルロ法では、カテナン（環構造を分子鎖が突き抜けるような構造）など不自然な構造が発生しやすく、希薄なモデルを構築した後圧縮するなどの操作を必要としていましたが、CBMC法は、複雑な分子鎖に対しても、現実に近い密度で自然なモデルを構築することができます。
- Cross-link Builder
- Cross-link Builder はLiとStrachanらにより提案された多段階結合生成アプローチ1）と分子動力学計算を組み合わせた架橋構造構築プログラムです。モノマーのみで構成されるアモルファス初期構造から、分子動力学計算を行いながら反応点が近づくと結合を生成させ、架橋構造を作成します。エポキシ樹脂のような3次元架橋を持つような構造を構築するのに適しています。
- Elastic properties
- Elastic propertiesは高分子、固体などに対して弾性（ヤング率や特性比など）を計算するためのプログラムです。サンプリングのためのLAMMPS計算の入力作成からその出力解析まで行うことができます。
- ReaxFF Analysis
- 結合の生成、開裂を取り扱えるよう設計された力場ReaxFFとLAMMPSを利用して得られた計算結果を解析するプログラムです。ReaxFF Analysisはシミュレーション中に生成、分解する分子種を解析し、その分子種の数の経時変化をグラフ化します。また、どのような反応が何回シミュレーション中に起こったかを表に表示して、反応中間体や反応経路に対する知見を得ることができます。
- ABINIT Plug-in
- ABINITはオープンソースコードプロジェクトで開発された第一原理バンド計算プログラムです。時間依存DFT法やGW法、PAW法等、密度汎関数法の最新技術を取り込んだプログラムで、金属、セラミックス、半導体等の構造、電子状態、物性の予測に最適です。
- TURBOMOLE Interface
- TURBOMOLEは、独カールスルーエ大学の理論化学グループにより開発された量子化学計算のプログラムで、HF、MP2、DFT、時間依存DFT、CC法等、さまざまな手法を搭載したプログラムです。分子の構造や反応機構の予測に最適なプログラムです。
- MNDO Plug-in
- MNDOは、マックスプランク石炭研究所のThiel教授のグループで開発された半経験的分子軌道法のプログラムです。低分子から比較的大きな分子までの分子構造や物性の予測に適しています。
- QmPot Plug-in
- フンボルト大学のSauer教授のグループにより開発されたQM/MM 計算の計算コードです。高精度な部分に対してTURBOMOLE、MNDO、コストのかからない計算部分にはABINIT（周期境界条件のみ）、LAMMPS、MNDO（非周期境界条件）が利用できます。
- TRANSITIONSTATELOCATOR
- 量子化学計算で得られるエネルギー表面上の遷移状態を探索するツールです。ABINIT、MNDOおよびTURBOMOLEで計算されたエネルギーおよびその一次微分の情報を使って、LST(Linear Synchronous Transit)法、QST(Quadratic Synchronous Transit)法およびNEB(Nudged Elastic Band)法が利用できます。
- LAMMPS-DPD Plug-in
- LAMMPS-DPDは、散逸粒子動力学計算プログラムです。液体や高分子の相分離など、分子動力学計算では対応の難しいメソスケールのシミュレーションを可能にします。
- FHMixing Plug-in
- FHMixingは、Molecular Silverware法による二元混合物のためのフラグメント間相互作用計算プログラムです。高分子や液体の熱力学物性やLAMMPS-DPDの相互作用パラメータの推算に利用します。
- Scitherm
- 状態方程式の統計会合流体理論Statistical Associating Fluid Theory(SAFT)およびその派生であるPC-SAFT、ePC-SAFTを利用して、ポリマー、コポリマー、電解質等からなる混合物の物性値および相平衡を推算することができます。
- SciPharma
- PC-SAFT法による複数の純溶媒もしくは混合溶媒に対する薬品の溶解度の計算するためのインターフェースです。
- Database
- ユーザが作成した計算データを、ネットワーク上のデータベース上に保存、管理するためのツールです。グループ内の他のユーザにデータを公開することで、過去の計算の有効利用を可能にします。検索するためのツールとしてQuery Builderが搭載され、2次元スケッチによる分子構造指定ならびに計算設定・計算結果等の範囲指定を簡単に行うことができ、Database中を詳細に検索することができます。
- QSAR
- DragonXで得られる様々な物理化学的情報（記述子）と実験値（活性値）との間の相関モデルを構築することのできるツールです。実験値と計算科学的手法によって得られる記述子からPLS回帰分析を行ったり、記述子を自動的に取捨選択する遺伝的アルゴリズムを利用することで、相関モデルを構築することができます。構築した相関モデルにより新規の分子系に対する実験値の予測を行うことを可能にします。
- Direct Force Field
- 力場パラメータ開発ソフトウェア
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