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[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 71-79, by J-STAGE]
<Title:> ミュオンスピン回転・緩和・共鳴法の生命科学への展開
<Author(s):> 菅原　洋子
<Corresponding author E-Mill:> sugawara(at)sci.kitsato-u.ac.jp
<Abstract:> 正の電荷をもつミュオン(μ⁺)は物質に照射されるとミュオンとして，もしくは，物質内で電子を獲得してミュオニウム(Mu)として停止する．生体分子の場合，ミュオニウムは，不飽和結合があるとこれを攻撃してラジカル(ミュオニウム化ラジカル)を生成する．生体物質内に停止したミュオン/ミュオニウムスピンの配向の変化をモニターすることにより，停止位置近傍の電子スピン，原子の核スピンの揺らぎ，また，ミュオンスピン自身の揺らぎについての情報が得られる．特に，正ミュオンは軽いプロトンに相当することから，スピンの揺らぎのモニターは，プロトンの動的挙動についての情報の獲得につながる可能性を有している．現在，J-PARC/MLFで進行中のミュオンスピン回転・緩和・共鳴法(μSR)の生命科学への応用の確立を目指した研究について，これまでの先駆的研究と共に紹介する．
<Keywords:> Muon spin rotation, relaxation and resonance technique, Muon, Muonium, Protein, Amino acid, Peptide bond
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/3/19_2020-0013/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 80-86, by J-STAGE]
<Title:> ミュオニウム ー基礎から応用までー
<Author(s):> 下村　浩一郎
<Corresponding author E-Mill:> koichiro.shimomura(at)kek.jp
<Abstract:> 正電荷ミュオンと電子の束縛状態であるミュオニウム(Mu)は，水素原子と極めて状態が似ており，ミュオンを利用した様々な研究で，興味深い役割を果たしている．本稿では，そのなかで素粒子標準理論の精密検証とそれを超えた新物理の探索といった基礎科学的な側面と，ワイドギャップ半導体等での電気伝導性起源の解明といった物質科学への応用という2つの大きく異なる分野でのミュオニウムの役割を簡単に紹介する．
<Keywords:> muon, muonium, Quantum Electrodynamics, Wide Gap Semiconductor, hydrogen
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/3/19_2020-0024/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 87-93, by J-STAGE]
<Title:> ミュオン原子形成過程における電子状態の影響
<Author(s):> 二宮　和彦
<Corresponding author E-Mill:> ninokazu(at)chem.sci.osaka-u.ac.jp
<Abstract:> 素粒子のひとつであるミュオンは，その負電荷のため電子と同じように原子軌道を作り，ミュオン原子を形成する．ミュオンは電子の207倍の質量があり，その原子軌道は原子核に極めて近い．その一方で，ミュオン原子の形成過程においては，ミュオンを捕獲する原子の電子状態の影響があることが知られている．具体的には，原子へのミュオン捕獲確率や，捕獲されたミュオンの原子軌道の初期の準位は，同じ原子に捕獲された場合であっても分子によって異なる．様々な分子に対するミュオンの捕獲過程の研究から，電子の空間的な分布により捕獲されるミュオンの初期状態が変化することが報告されている．本稿では，これらのミュオン原子形成における化学研究について概観する．
<Keywords:> Keyword muon, muonic atom, muonic atom formation process, muonic X-ray, exotic atom
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/3/19_2020-0012/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 94-98, by J-STAGE]
<Title:> 経路積分分子動力学法を用いたミューオニウム化分子の理論的解析
<Author(s):> 大場　優生, 河津　励, 立川　仁典
<Corresponding author E-Mill:> tachi(at)yokohama-cu.ac.jp
<Abstract:> 経路積分分子動力学(PIMD)計算により，ミューオニウム化アセトン分子(Mu-ACE)における超微細結合定数(HFCC)を算出した．アセトン酸素原子とミューオニウム間距離(R_OMu)の伸長方向のポテンシャルの非調和性のもとで，ミューオンの大きな量子効果のためにR_OMuは伸長することが分かった．この際，ミューオンがラジカル電子を奪って中性Mu原子としての配置が出現することにより，HFCC値が増大することも分かった．水素化アセトン分子(H-ACE)に対しても同様な計算を実施しところ，HFCC値の実験値の大小関係を定性的に再現することができた．
<Keywords:> Keyword Muoniated Acetone Radicals, Hydrogenated Acetone Radicals, μSR, Hyperfine Coupling Constant (HFCC), Path Integral Molecular Dynamics, Nuclear Quantum Effect (NQE)
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/3/19_2020-0017/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 99-105, by J-STAGE]
<Title:> ミュオン特性X線元素分析の電池への応用
<Author(s):> 梅垣　いづみ, 近藤　康仁, 樋口　雄紀
<Corresponding author E-Mill:> umegaki(at)mosk.tytlabs.co.jp
<Abstract:> ミュオン特性X線の特性を利用して，ミュオン特性X線を用いた元素分析法をアルミラミネート型リチウムイオン電池に適用した．その結果，黒鉛負極に析出している金属リチウムの検出に成功した．深さ方向のプロファイルからは，析出位置の特定も可能であることを実証した．今後，電池の再利用やさらなる安全のため，開発現場で役立つものと期待される．
<Keywords:> Keywords Muonic X-rays, elemental analysis, Li-ion battery, Li metal, Deposition
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/3/19_2020-0019/_article/-char/ja/

[Advanced Published online Journal of Computer Chemistry, Japan, by J-STAGE]
<Title:> J-PARCミュオンビームで拓く基礎物理実験
<Author(s):> 飯沼　裕美
<Corresponding author E-Mill:> hiromi.iinuma.spin(at)vc.ibaraki.ac.jp
<Abstract:> J-PARC MLF H-Lineとハドロンホール南実験棟で行われている3つの基礎物理実験とその相互関係を紹介します．なぜミュオンが標準模型を超えた新しい物理学へのアプローチに有用なのか，ミュオンのスピンを駆使して初期宇宙の謎を探る方法をご紹介します．
<Keywords:>
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/advpub/0/advpub_2020-0023/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 46-49, by J-STAGE]
<Title:> 粗視化分子動力学法による水和モンモリロナイトの組織構造シミュレーション
<Author(s):> 木本　和志, 河村　雄行, 牧野　仁史
<Abstract:> This study proposes a 2D coarse-grained molecular dynamics (CGMD) method for the compaction simulation of montmorillonite clay.In the CGMD method, a unit structure of a water-hydrated clay molecule is coarse-grained into a particle.Thus, the deformable molecules are modeled as a set of linearly connected coarse-grained particles.As the inter-particle forces, the intra-molecular bonding and inter-molecular van der Waals forces are considered.For simplicity, the intra-molecular bonding is modeled as a linear harmonic oscillator, while the Lenard-Jones potential is used to define the van der Waals force field. With this model, the mechanical compaction of moistured montmorillonite is numerically simulated to find that 4-6 considerably deformed molecules are layered as a result of the compaction.It is also found that the simulated XRD pattern agrees with the experiment in terms of the peak angle.
<Keywords:>
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/2/19_2020-0006/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 43-45, by J-STAGE]
<Title:> 分子軌道エネルギーと機械学習による分子物性の予測
<Author(s):> 裕之 寺前, 哲秀 松尾, 一眞 庭月野, 竜太 井上, 晋治 野口, 美燕 玄, 司 山下, 淳 高山, 真理 岡﨑, 武史 坂本
<Corresponding author E-Mill:> teramae(at)gmail.com
<Abstract:> The values of the internuclear distances and the dipole moments of 14 small molecules have been estimated by machine learning with only molecular orbital energies as the explanatory variables. We use four regression methods, partial least square (PLS), random forest (RF), Radial Basis Function Kernel Regularized Least Squares (krlsRadial), and Baysian Regularized Neural Networks (BRNN) and we report only BRNN results for the internuclear distances, and PLS results for the dipole moments. The coefficients of determination for the internulear distances and the dipole moments are 0.9318 and 0.7265, respectively. It has been proved that the internuclear distances and the dipole moments can be predicted by the molecular orbital energies only.
<Keywords:> Dipole moments, Equilibrium geometries, Eigenvalues of molecular orbital, Machine learning, Baysian regularized neural networks
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/2/19_2020-0005/_article/-char/ja/

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan -International Edition Vol.6, -, by J-STAGE]
<Title:> Development of PolyParGenv2 Software for Determination of Molecular Dynamics Simulation Parameters for Molecules with Crosslinked or Condensed Ring Structures
<Author(s):> Makoto YABE, Kazuki MORI, Jun KOYANAGI
<Corresponding author E-Mill:> kazuki.mori.013(at)ctc-g.co.jp
<Abstract:> We had previously developed o2p, a parameter conversion semi-automation program for polymers with repeating structures, and PolyParGen, a parameter acquisition program primarily meant for chainlike macromolecules. These programs use the parameters obtained via the automatic parameter generation tool. However, with these programs, it is difficult to acquire parameters of molecules with crosslinked structures or large condensed ring structures. To acquire these parameters, herein we improved the algorithm to develop PolyParGen v2. Further, this program adds Antechamber as the automatic parameter generation tool and can obtain the Amber force field parameter for polymers. This program was evaluated via simulations using graphene, carbon nanotubes, and fullerene. Our results agree with those of previous studies and verify the effectiveness of the proposed program.
<Keywords:> Molecular dynamics simulation, Macromolecules, Parameters, Gromacs, Polymer
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccjie/6/0/6_2019-0031/_html

[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.19, 18-24, by J-STAGE]
<Title:> 分子模型キットからのコンピュータ解析用3次元構造ファイル取得を支援するMm2cMLソフトウェアの開発
<Author(s):> 矢部　誠, 陳　佳韻, 上田　一義, 武田　穣
<Corresponding author E-Mill:> takeda-minoru-bd(at)ynu.ac.jp
<Abstract:> 分子シミュレーションや量子化学計算には，対象分子の3次元構造ファイルが必要である．3次元構造ファイルには，構成原子の種類や座標情報，およびそれらの結合に関する情報などが含まれ，論文やweb上のデータベースなど既存のデータソースから取得することができる．これが困難な分子でも，分子モデリングソフトウェアを用いれば3次元構造ファイルを構築することができる．もし，分子模型(実体分子モデル)から3次元構造ファイルを構築できるようになれば，分子模型の構造を初期構造として計算を実行することが可能となり，より多くの高校や大学などの初学者や研究者に対して計算化学的手法の活用が促されると期待される．そこで，市販の分子模型キットで作成した実体分子モデルを計算化学的解析へと導く技術の開発を目指し，要となる 3次元構造ファイル構築ソフトウェアMm2cMLを開発した．このソフトウェアを用いれば，対象とする分子模型の2次元画像データから3次元構造ファイル構築を経て計算化学的解析へと展開することができる．本プログラムはウェブアプリケーションであり，Structure from MotionおよびMulti-View Stereoの手法に，ウェブインターフェースを組み合わせたのが特徴である．ソフトウェアによって構築した3次元構造ファイルを用いて量子化学計算を実行し，その有効性を確認した．
<Keywords:> Keywords Molecular model kit, 2D image, 3D file, Computational analysis, Web application
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/19/1/19_2019-0029/_article/-char/ja/