投稿者: 博佐藤

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, A34-A37, by J-STAGE]
<Title:> SCCJ Cafe Season 4 分子のかたち(5)「分子閲覧ソフト」
<Author(s):> 工藤　高裕
<Corresponding author E-Mill:> t-kudou(at)protein.osaka-u.ac.jp
<Abstract:>
<Keywords:> molecular viewer, Java, JavaScript, WebGL, mobile, jV
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/5/14_2015-0059/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, A38-A41, by J-STAGE]
<Title:> 電子を描く(4) — p_z軌道，d_3z2–r2軌 道，f_5z3-3zr2軌道
<Author(s):> 時田　澄男
<Corresponding author E-Mill:> tokita(at)apc.saitama-u.ac.jp
<Abstract:> 水素原子の波動方程式を解くと，無数の原子軌道が導出される．これらのうち，z軸方向に伸びる p, d, および，f軌道をガラスブロック内に実3次元で彫刻し，球殻状節面や円錐面節面の描かれ方を調べた．
<Keywords:> electron, visualization, hydrogen atom, carbon atom, radial distribution function, spherical harmonics, p orbital, d orbital, f orbital, spherical node, planar and conical node symmetrical about z axis, isosurface, real 3-dimentional representation of electron cloud
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/5/14_2015-0049/_article/-char/ja/

[Advanced Published online Journal of Computer Chemistry, Japan, by J-STAGE]
<Title:> Mathematicaによる分子動力学
<Author(s):> 山田　祐理, 片岡　洋右
<Corresponding author E-Mill:> yuri(at)mail.dendai.ac.jp
<Abstract:> 分子動力学(MD)法の初学者への入門のために，Wolfram Mathematicaに よるMDのプログラムを開発した．MD計算やその結果を解析するアルゴリズムを理解し易いように，扱う分子間相互作用はLennard- Jones 12 6ポテンシャル，MDセルは立方体，アンサンブルはNEVまたはNVTアンサンブルのみとした．Mathematicaの ノートブックファイル内で，粒子数，数密度，温度などの計算条件を設定する．計算結果は，熱力学量のほかに粒子の軌跡，粒子配置，二体相関関数， 速度自己相関関数，平均自乗変位および自己拡散係数が出力される．
<Keywords:> Mathematica, Molecular dynamics, Lennard-Jones system, Pair correlation function, Self-diffusion coef cient
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/advpub/0/advpub_2015-0027/_article/-char/ja/

[Advanced Published online Journal of Computer Chemistry, Japan, by J-STAGE]
<Title:> 赤色蛍光タンパク質 DsRed の色素部周辺における水分子ならびに隣接アミノ酸残基の構造の励起エネルギーへの影響評価
<Author(s):> 坂口　正貴, 望月　祐志, 渡邉　千鶴, 福澤　薫
<Corresponding author E-Mill:> fullmoon(at)rikkyo.ac.jp
<Abstract:> DsRedはDiscosoma種サンゴから単離された赤色蛍光タンパク質 (RFP)の一種である．私たちのグループでは，多層フラグメント分子軌道(MFMO)スキームの下，クロモフォアにCIS (D)系の励起状態計算法を用いてDsRedの励起エネルギー・発光エネルギーを算定し，実験のスペクトルの極大値との良好な対応を報告している [Mochizuki et al., Chem. Phys. Lett., 433, 360 (2007) & Taguchi et al., J. Phys. Chem. B, 113, 1153 (2009)]．しかし，色素部近傍の水分子，隣接アミノ酸残基の側鎖の配向や構造緩和についての検討は必ずしも明示的になされてはいなかった．そこで今 回，励起エネルギーを指標としてこれらの影響を系統的に検証した．その結果，前者では色素部CRQ66や周辺アミノ酸残基と水素結合ネットワーク を形成している水2分子の存在，および色素に隣接するSer69の側鎖のOH基の配向，さらに隣接する荷電性のLys163とGlu215の構造 の緩和が重要であることが確認された．これらは，結果として既報でのタンパク質構造のモデリングの妥当性を支持するものとなった．
<Keywords:> DsRed, FMO method, Fluorescent protein, Excitation energy, Protein structure modeling, Hydrogen-bond
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/advpub/0/advpub_2015-0033/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, A25-A32, by J-STAGE]
<Title:> PCクラスタ構築のためのオープンソースLinux OS： Rocks
<Author(s):> 末原　茂
<Corresponding author E-Mill:> suehara.shigeru(at)nims.go.jp
<Abstract:> PCクラスタ環境を簡単に構築できるオープンソースのLinux OS: Rocks の特徴を紹介し，インストールする際のポイントを，PCクラスタ構築の未経験者の視点から説明する．また，本格的なジョブ管理システムの導入と，簡単な ジョブファイルを用いた具体例も示した．
<Keywords:> Rocks OS, PC cluster, Job management system, Installation, Linux
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/4/14_2015-0015/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, 97-104, by J-STAGE]
<Title:> UO₂-ZrO₂固溶体の融点および熱伝導率の分子 動力学解析
<Author(s):> 有馬　立身
<Corresponding author E-Mill:> arima(at)nucl.kyushu-u.ac.jp

<Abstract:> 原子炉過酷事故の事象進展には溶融燃料の熱的物性が大きく影響する．溶融燃料の主な物質であるUO₂-ZrO₂固 溶体の融点を古典分子動力学法を用いて組成をパラメータとして，また熱伝導率を組成・温度を変えて固体から液体状態まで評価した．融点に関しては 固液2相共存法が単相で評価するよりも実験値に近い値を与えた．これは結晶性固体の単相に対して温度を上げても融解の核が生成しにくく，過加熱状 態に陥りやすいことを意味している．また，UO₂とZrO₂を互いに固溶させることにより融点は低 下し，それが融解エンタルピーの減少と相関することを明らかにした．熱伝導率は平衡分子動力学法によりグリーン-久保の関係式から，エネルギーと 電荷の流れの相互効果を考慮し，固体から液体状態までの格子振動の寄与を評価した．固体の熱伝導率には，ウムクラップ散乱による温度上昇に伴う低 下，低温の固溶体で見られるフォノンの不純物散乱による低下が確認できた．一方，超高温の液体状態の熱伝導率は低く，温度および組成の依存性は小 さいことが分かった．
<Keywords:> Molecular dynamics, Thermal conductivity, Melting point, UO2, ZrO2
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/4/14_2015-0007/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, 152-154, by J-STAGE]
<Title:> Interlayer Bonding Energy of Mg-Chlorite: A Density Functional Theory Study
<Author(s):> Hiroshi SAKUMA
<Corresponding author E-Mill:> SAKUMA.Hiroshi(at)nims.go.jp

<Abstract:> Interlayer bonding energy (ILBE) of Mg-chlorite was calculated based on the density functional theory with dispersion force correction (DFT-D2). The calculated ILBE of Mg-chlorite was smaller than brucite, phlogopite, gibbsite, and muscovite and was comparable to talc, kaolinite, pyrophyllite, and lizardite. The attractive interaction between layers would be generated by the weak hydrogen bond between layers. The ILBE of Mg-chlorite should be the minimum ILBE in natural chlorite group, since the natural chlorite shows the isomorphic substitution which induces high layer charge resulting in stronger attractive interaction between layers like phlogopite and muscovite.
<Keywords:> Separation energy, Friction, Clay mineral, Chlorite, DFT
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/4/14_2015-0008/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, 124-130, by J-STAGE]
<Title:> The Nature of Si-O-Si Bonding via Molecular Orbital Calculations
<Author(s):> Fumiya NORITAKE, Katsuyuki KAWAMURA
<Corresponding author E-Mill:> noritake(at)eqchem.s.u-tokyo.ac.jp

<Abstract:> The nature of Si-O bonding and Si-O-Si bridging is discussed using molecular orbital calculations. We found the equilibrium geometries for two pyrosilisic acid molecules (C_2V and 60° torsion) using M ller-Plesset perturbation theory and 6-311G (d,p) split valence basis set. The bent configuration of the Si-O-Si angle in equilibrium geometries can be explained by the balance of Coulombic repulsion between SiO₄ tetrahedra and the energy of lone pair orbitals belonging to bridging oxygen atom without concerning the contribution of d-p π-bonding from the results of natural bonding orbital analysis. The energy surfaces of two pyrosilisic acid molecules with varying Si-O length to the bridging oxygen and Si-O-Si angle were calculated and we found the relationship between Si-O length to the bridging and Si-O-Si bridging angle. The Si-O bonding strengthens with increasing Si-O-Si angle because of stabilization in energy of Si-O bonding orbital with decreasing the hybridization index λ in sp^λ orbital of bridging oxygen and increase of Coulombic interaction between Si and bridging oxygen atom.
<Keywords:> Keyword Siloxanes, Silicates, Molecular Orbital Calculation, Natural Bonding Orbital Analysis
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/4/14_2015-0009/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, 147-151, by J-STAGE]
<Title:> 分子動力学プログラムMXDORTO用可視化ソフトウェアMDVISの開発
<Author(s):> 大石　駿介, 大川　政志
<Corresponding author E-Mill:> mokawa(at)numazu-ct.ac.jp

<Abstract:> 酸化物のシミュレーションに有用である分子動力学(MD)シミュレーションプログラムMXDORTO用の結果を可視化するソフトワエア Visualizer for Molecular Dynamics Simulation (MDVIS)を開発した． MDVISは，メイン，データ，オペレーション，チャートの4つのフォームで構成されている．メインフォームには3次元コンピュータグラフィックス (3DCG)によりMDシミュレーションで記録されている原子座標を連続的に表示する． オペレーションフォームの設定により特定の場所のみを表示したり，周期境界条件を考慮した拡張ができる．さらに選択した原子の軌跡を表示させる機能や選択 した2原子間の原子間距離を計算する機能を備えた．3DCGの画面に同期している温度，圧力，格子定数，密度，内部エネルギーなどのデータを数値 で表示するデータフォームとシミュレーション時間全般での変化を表示させるチャートフォームを実装した．
<Keywords:> Molecular dynamics simulation, Visualization software
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/4/14_2015-0010/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan14, 117-123, by J-STAGE]
<Title:> Frenkel Defects and Interstitial Atoms in Periclase (MgO) at High Temperature by Molecular Dynamics Simulation
<Author(s):> Yasuhiro UEDA, Akira MIYAKE
<Corresponding author E-Mill:> miya(at)kueps.kyoto-u.ac.jp

<Abstract:> An analysis program was newly developed to explore the vacancies and interstitial atoms and to determine atomic migration, i.e., atomic diffusion. We applied this program to the results calculated by the molecular dynamics (MD) simulation of periclase (MgO) in which Schottky defects (vacancies) were not initially introduced. Generation, migration and extinction of Frenkel defects and interstitial atoms for only magnesium ion were first observed at high temperature in this MD system and they strongly corresponded to the change of the mean square distance (MSD) of magnesium ion in MD system. On the other hand, we could not observe Frenkel defects and interstitial atoms for oxygen ion and MSD value of oxygen ion had almost constant value. Generation, migration and extinction of Frenkel defects and interstitial atoms cannot be ignored for the diffusion process at high temperature.
<Keywords:> Keyword Periclase (MgO), Molecular dynamics simulation, Frenkel defect, Interstitial atom, Diffusion
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/14/4/14_2015-0014/_article/-char/ja/