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[作業日誌]
※本情報はWindows XP以前の時代のDV-Xα + VENUS(VICS, VEND)に関するものです。
Windows Vista, 7, 8, 8.1, 10にも対応した最新のDV-Xα + VENUS(VESTA)に関する情報は、
こちら（DV-Xα法計算支援環境を構築するためのリンク集）をご参照ください。
Windows タブレットPCでもお使いいただけます（Microsoft Surface Proで動作確認済）。
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岡山理科大学 教育推進機構 基盤教育センター 科学技術教育部門 坂根弦太 開発
DV-Xαユーティリティプログラム
(Fortran & BASIC)
※Windows版
すべてダウンロードできます
(ソースプログラム&実行形式ファイル)
最終更新日: 2012.12.19
(もくじ)
岡山理科大学・無機元素化学研究室
坂根弦太
坂根ページへ／無機元素化学研究室ページへ／化学科ページへ
- ・2012.12.19 d3d26を追加しました。
- ・2011.12.07 f01add・f01xyz・d2h24を追加しました。
- ・2006.08.24 atom, c8v11, c8v111, c8v1111, d8h2, d8h12, d8h22, c2v12, c3v13, d3h13, d4h14, d6h66, mh2o6, td14, td144,
oh16, oh166, ml4, ml6を更新しました。大阪大学の水野正隆先生が開発されたcontrdall(実行ファイルのみ)を組み込むことにより、SCATが計算したすべての分子軌道の*.scaファイルを全自動で作成するようになりました。しかも、分子軌道の名称がそのままベースネームになりますので、描きたい分子軌道をすぐにVENUSで開いて三次元可視化することが出来ます。
- ・2006.03.31 F01作成からmakef05, scat計算, 周辺プログラム(netc, bndodr, popanl, hlgap, hlgaps)実行までを全自動で実行するシステム(ノンスピン版, スピン版)をc8v11, c8v111, c8v1111, d8h2, d8h12, d8h22, d6h66, d4h14, d3h13, mh2o6, td14, oh16, td144, oh166, c2v12, c3v13にそれぞれ追加しました。授業や講習会等でDV-Xα計算未経験の方が、とりあえずまず最初に簡単な分子のDV-Xα計算を一度パソコンでやってみようという場面で、どんなにパソコンになれていない方でも極めて短時間(1〜2分)で計算結果が見事に得られますので、とても便利です。
- ・2006.03.19 連続群C∞v対称の分子のF01とF25を準備するc8v11, c8v111, c8v1111を追加しました。
- ・2006.03.19 連続群D∞h対称の分子のF01とF25を準備するd8h2, d8h12, d8h22を追加しました。
- ・2006.03.06 d6h66の問題点(b1gとb2g、b1uとb2uが、入れ替わっていた問題)を修正しました。
- ・2006.03.05 d6h66, d4h14を追加しました。
- ・2006.02.23 mh2o6を追加しました。
- ・2006.02.14 hlgap・hlgapsを追加しました。
- ・2006.02.12 td14, oh16, c2v12, c3v13 に、プログラム使用法解説を加筆しました。
- ・2006.02.09 oh7, td5を削除, oh7sをoh16に改訂, td5sをtd14に改訂, c2v3sをc2v12に改訂, c3v13, d3h13, td144, oh166を追加しました。
c2v12は折れ線 AB2型分子(例えば水(water)分子 H2O),
c3v13は三角錐 AB3型分子(例えばアンモニア(ammonia)分子 NH3),
d3h13は平面正三角形 AB3型分子(例えば三フッ化ホウ素(boron trifluoride)分子 BF3),
td14は正四面体 AB4型分子(例えばメタン(methane)分子 CH4),
td144は正四面体 A(BC)4型分子(例えばテトラカルボニルニッケル(tetracarbonylnickel)錯体分子 [Ni(CO)4]),
oh16は正八面体 AB6型分子(例えば六フッ化硫黄(sulfur hexafluoride)分子 SF6),
oh166は正八面体 A(BC)6型分子(例えばヘキサカルボニルクロム(hexacarbonylchromium)錯体分子 [Cr(CO)6]),
それぞれのF01とF25を自動的に準備するプログラムです(F01のサンプル点数はすべて20000になっております)。
このプログラムを実行後、makef05を実行し、dvscat n(ノンスピンの場合)と入れるだけで
すぐにＤＶ-Ｘα計算を行うことができます。特に講習会・授業等で便利にお使いいただけると思います。
以下に、これらのプログラムの具体的な使用例を紹介いたします。
DV-Xα法の教科書 量子材料化学入門 ― DV‐Xα法からのアプローチ
第4章 簡単な分子の分子軌道
4.1 水分子の分子軌道 H2O (折れ線 AB2型分子) の場合
c2v12 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\h2o)にて
8 [Enter] ・・・酸素の原子番号
1 [Enter] ・・・水素の原子番号
0.957 [Enter] ・・・O-Hの結合距離
104.5 [Enter] ・・・H-O-Hの角度
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
4.3 アンモニア分子の分子軌道 CH4 (三角錐 AB3型分子) の場合
c3v13 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\nh3)にて
7 [Enter] ・・・窒素の原子番号
1 [Enter] ・・・水素の原子番号
1.014 [Enter] ・・・N-Hの結合距離
107 [Enter] ・・・H-N-Hの角度
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
4.4 三フッ化ホウ素分子の分子軌道 BF3 (平面正三角形 AB3型分子) の場合
d3h13 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\bf3)にて
5 [Enter] ・・・ホウ素の原子番号
9 [Enter] ・・・フッ素の原子番号
1.291 [Enter] ・・・B-Fの結合距離
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
4.5 メタン分子の分子軌道 CH4 (正四面体 AB4型分子) の場合
td14 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\ch4)にて
6 [Enter] ・・・炭素の原子番号
1 [Enter] ・・・水素の原子番号
1.093 [Enter] ・・・C-Hの結合距離
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
番外編 六フッ化硫黄分子の分子軌道 SF6 (正八面体 AB6型分子) の場合
oh16 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\sf6)にて
16 [Enter] ・・・硫黄の原子番号
9 [Enter] ・・・フッ素の原子番号
1.5607 [Enter] ・・・S-Fの結合距離
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
番外編 テトラカルボニルニッケル錯体の分子軌道 [Ni(CO)4] (正四面体 A(BC)4型分子) の場合
td144 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\nico4)にて
28 [Enter] ・・・ニッケルの原子番号
6 [Enter] ・・・炭素の原子番号
8 [Enter] ・・・酸素の原子番号
1.838 [Enter] ・・・Ni-Cの結合距離
1.141 [Enter] ・・・C-Oの結合距離
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
番外編 ヘキサカルボニルクロム錯体の分子軌道 [Cr(CO)6] (正八面体 A(BC)6型分子) の場合
oh166 [Enter] ・・・適当な空ディレクトリ(例えば、c:\dvxa\calc\crco6)にて
24 [Enter] ・・・クロムの原子番号
6 [Enter] ・・・炭素の原子番号
8 [Enter] ・・・酸素の原子番号
1.92 [Enter] ・・・Cr-Cの結合距離
1.16 [Enter] ・・・C-Oの結合距離
makef05 [Enter] ・・・f05を自動作成
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter]
dvscat n [Enter] ・・・収束するまで繰り返します
- ・2006.02.07 c2v3sを追加しました。
- ・2006.01.31 oh7sを追加しました。
- ・2005.05.05 jconを追加しました。
- ・2005.03.23 atom・atom250のバグを修正しました。La〜Raの箇所に記載ミスがありました。
- ・2005.03.20 atom250を追加しました。
- ・2005.03.19 atomを追加しました。
- ・2005.03.07 td5sを追加しました。
- ・2005.02.27 oh7を追加しました。
- ・2005.02.24 prestsLを追加しました。
- ・2005.02.22 td5を追加しました。
- ・2005.02.11 d3d2を追加しました。
- ・2005.02.04 DV2DAPHの取扱可能最大原子数を99から999に拡張しました。
- ・2005.02.03 C3edFix, CscaFix, P3edFix, PscaFix, P3edAdd, PscaAddを公開しました。
- ・2004.11.27 BASICプログラムVECBASを公開しました。
- ・2004.10.26 Molda2DVを公開しました。
- ・2004.10.16 自作プログラム公開ページを立ち上げました。
Windowsパソコンで気軽にできる本格的な量子化学計算(分子軌道計算)DV-Xα法のプログラムは、全国の書店で市販されている書籍「はじめての電子状態計算(三共出版)」の添付CD-ROMにより、どなたでも入手可能です。有機化合物や有機金属化合物はもとより、重原子をいくつも含んだ大きな錯体でも、重金属だらけの固体材料でも、驚くほど容易にその電子状態を簡単に計算できます。周期表のほとんどすべての元素に対応しており、相当に大きなモデル（百を優に超える原子数）でも、原子座標さえ分かっていれば計算可能です。そして実感として、その計算結果は様々な実験結果の理解に役立ちます。
私(坂根)は学部生の頃(1989年)よりこのDV-Xαプログラムを使って多核クラスタ−錯体の分子軌道計算をしており、必要に応じていくつかの簡単な周辺プログラムを作りました。些細なことを解決するプログラムですが、痒いところに手が届くように便利な場合があります。
学生当時は岡山理科大学情報処理センターの大型計算機FACOM-M380でDV-Xα計算を行っておりました。その後Hewlett-Packard社のワークステーション(HP-Apollo730)で計算するようになり、現在では標準的なWindowsのパソコン(具体的には、東芝のノートパソコン dynabook AX/740LS, Intel Celeron M プロセッサ 360J (90 nm アーキテクチャ, 1MB L2 キャッシュ, 動作周波数 1.40 GHz, フロント・サイド・パス 400 MHz), メモリ 960 MB, ハードディスク容量 60 GB, Windows XP Service Pack 2)で計算しております。
大型計算機FACOM M380で一ヶ月以上かかっていた計算が、現在の標準的なWindowsパソコンでは１日もかかりません(うまく収束すれば数時間です)。量子化学計算は、計算機の信じがたい高速化の恩恵を、最も享受することのできる研究分野の一つですね。
標準的なWindowsパソコン(普通のノートパソコンで十分)をお持ちでしたら、書籍代わずか2500円(税別)の投資で、一昔前でしたら何億円もする大型計算機でしかできなかった本格的な量子化学計算がいとも簡単にできてしまいます。高校生、大学生から最先端の研究者まで、感動的に楽しいDV-Xα計算を気軽に始められることを是非お薦めいたします。DV-Xα計算が終わった後には、3D Visualization System VENUSでHOMOやLUMOなどの分子軌道を、感動的に美しく、明快で、迫力ある三次元画像として、パソコン画面上でご覧いただけます。さらにVENUSでは、等電子密度表面を静電ポテンシャルの大小により色鮮やかに彩色して眺めることもできます。この等電子密度表面を静電ポテンシャルの大小で彩色した三次元画像は、分子内に生じている電荷のかたよりの直感的な理解にとても役立ちます。計算例（DV-Xαの計算例とVENUSの作画例）はこちらをご覧ください。
※DV-Xα分子軌道計算をこれから始める方へ、とりあえず第一歩の利用マニュアルを公開いたしましたのでご利用ください。
※DV-Xα+VENUSによる錯体の電子状態ギャラリー 〜電子密度・静電ポテンシャル・波動関数の三次元可視化データ＆画像集〜を公開いたしましたのでご覧ください。
※VENUSで描いた、錯体の分子軌道を、GIFアニメーションで動画にいたしました。こちらをご参照ください。
※VENUSで描いた、錯体の等電子密度表面を静電ポテンシャルの大小で彩色した画像を、GIFアニメーションで動画にいたしました。こちらをご参照ください。
※ダウンロードファイルはzipで圧縮してあります。
※解凍後のファイルは、Read Only（読み込み専用）となっていることがあります。
※すべての[download]ファイルはウィルスチェックをしておりますが、保証はいたしかねます。
※以下のプログラム著作権は、坂根にあります。研究・教育目的でしたら、ご自由にお使いください。
※坂根の開発環境は、Windows-XP/Vista/7, Open Watcom Fortran77 Version 1.9です。
※DV-Xα法については、DV-Xα研究協会のDV-Xαホームページをご参照ください。
※DV-Xαプログラム一式は、書籍「はじめての電子状態計算」にCD-ROMで添付されております。全国の書店にて入手可能です(税別 2,500円)。鮮やかな黄色い色の本ですので、書店でもすぐに見つけることができます。
※上記書籍に付属しているCD-ROMのプログラム一式に加えて、「はじめての電子状態計算ホームページ」のダウンロードページより、DV-Xαプログラム一式（本体＋各種周辺プログラム）のbug fix版、およびupdate版をダウンロードできます。
※本ウェブページに掲載している(ちょっとした)周辺プログラムの取扱説明書作成予定はありません。ご質問やご要望は、坂根までお寄せください。できる範囲で対応いたします。
※なるべくバグはとったつもりですが、保証はいたしかねます。
バグ情報は、坂根までお知らせ下さい。
※このウェブページにリンクを張る際、許可請求は必要ありません。ご自由にどうぞ。
※DV-Xα計算をより深く楽しむためには、様々な情報交換のできるDV-Xα研究協会へのご入会を是非ご検討ください。会員には年会(DV-Xα研究会)、ワークショップ、講習会等への参加 や会報(年２回)の無料受領(DV-Xα法の最新の成果や情報が集められています)など様々な特典があります。また学生の方は、入会金1,000円のみ、年会費無料でご入会いただけます。
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以下のプログラム(Fortranプログラム)は、ダウンロード、解凍後、「書籍：はじめての電子状態計算」添付のWindows版DVXA環境の各ディレクトリ（例えば、c:\dvxa\exec、c:\dvxa\lscat、c:\dvxa\object、c:\dvxa\scat、c:\dvxa\data）にそれぞれコピーすることによりお使いいただけます。BASICプログラムの使用法は、個々のプログラムの解説をご覧ください。
◆・◆・◆・◆・◆ Fortranプログラム もくじ ◆・◆・◆・◆・◆
◆・◆・◆ 教育用分子軌道計算システムeduDV (Fortran) もくじ ◆・◆・◆
◆・◆・◆・◆・◆ バッチプログラム もくじ ◆・◆・◆・◆・◆
◆・◆・◆・◆・◆ 一括ダウンロード ◆・◆・◆・◆・◆
◆・◆・◆・◆・◆ BASICプログラム もくじ ◆・◆・◆・◆・◆
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