材料開発分析ソフトウェア『Materials Studio』

Materials Studio ~総合的モデリング・シミュレーション環境~ Materials Studioとは？ Materials Studioは、様々な分野の研究者が、材料の原子分子構造とその性質や挙動との関係を予測し、理解できるよう にするために設計された、洗練されたGUIをもつ完全なモデリングおよびシミュレーション環境です。 このソフトウェアがもたらすメリットには、「量子力学計算や古典力学計算の導入による強力なMaterials Informaticsの利 用」、「完成度の高いGUIによる生産性の向上」が挙げられます。 利用者は、触媒、高分子、複合材料、金属、医薬品、バッテリーなど、より効率的に機能する多様な種類の材料の研究開 発を行っています。 あつかうことが出来るシステム例 例えばバッテリー設計には安全性、エネルギー密度、イ オン輸送、拡散、電解液粘度、セル電圧などの様々な 要因を考慮する必要があります。 そこで、Materials Studioによって提供される洗練さ れたGUIや3Dモデリング、そして量子力学計算や古典 力学計算によるシミュレーションを取り入れることで、材 料科学者はバッテリー設計の加速を実現することができ Anode | SEI and Electrolyte | Cathode ます。 Anode / 負極 Cathode / 陽極 Anode材料 体積 vs. Li濃度 Anode材料 体積 vs. Li濃度 Electrolyte / 電解液 SEI Layer / SEI被膜 + - Li金属電極 電解液層 Li , PF6 and PC SEI被膜 ΔEnergy vs. Reaction Coordinate Liが、Li電極からSEI被膜、電解質へと移動した際のエネル ギー変化を解析した例 SEI被膜がエネルギー障壁の役割をしていると示唆されている 電解質のRDF解析を古典力学計算で行った例 株式会社 ウェーブフロント URL : https://wavefront.co.jp/ 〒 220-6112 神奈川県横浜市西区みなとみらい 2-3-3 TEL : 045-682-7070 〒 220-6112 クイーンズタワーB 12階 Mail : sales@wavefront.co.jp

Materials Studio ~総合的モデリング・シミュレーション環境~ • モジュールの一部 モジュール名 説明 CASTEP CASTEPは、セラミックス、半導体、金属などの幅広い材料の固体、表 面、界面などの状態での特性を密度汎関数理論に基づいて予測しま す。 DMol3 DMol3は、有機および無機分子、分子性結晶、共有結合性結晶、 金属、表面などの電子状態および特性を密度汎関数理論に基づいて 予測します。 DFTB+ DFTB+は、材料の電子状態を半経験的手法で予測します。密度汎 関数理論に基づく強束縛近似により、量子力学的手法での大規模系 の計算を可能にします。 量子力学計算 NMR CASTEP NMR CASTEPは、第一原理に基づき、NMR化学シフトおよび電場 勾配テンソルを予測します。セラミックスや半導体を含む幅広い分子や 固体に適用できます。 ONETEP ONETEPは、オーダーN法に基づき、数千原子からなる系の高精度な 第一原理計算を可能にします。 QMERA QMERAは、量子力学的手法の精度と力場計算の速度を兼ね合わ せたQM/MM法に基づくプログラムです。大規模系の高速な計算を可 能にします。 Amorphous Cell Amorphous Cellは、複雑なアモルファス状態の現実的なモデルを作 成し、その後の物性予測につなげるためのツールです。 Forcite Plus Forcite Plusは、分子および周期系に対して分子力学法や分子動 力学法により、力学的特性、拡散性、局所構造、密度変化、凝集エ 古典力学計算 ネルギー密度などの特性が予測できます。COMPASS、cvff、pcff、 Dreiding、Universal力場が利用可能です。 GULP GULPは、材料の構造最適化、物性計算、分子動力学計算が可能 です。有機物用の力場だけでなく、金属、酸化物、鉱物、半導体用の 様々な力場が利用可能です。力場パラメータを自作するための力場 フィッティングツールも搭載しています。 QSAR QSARは、定量的構造活性相関のツールです。FAST記述子、Jurs 記述子、VAMP記述子などの記述子とさまざまな解析機能により、高 精度な相関式を作成できます。 統計解析ツール Synthia Synthiaは、ポリマーの物性計算に特化したBiceranoの相関式を使 用して、単独重合体やランダム共重合体の物性を計算し、候補材料 をすばやくスクリーニングできます。 株式会社 ウェーブフロント URL : https://wavefront.co.jp/ 〒 220-6112 神奈川県横浜市西区みなとみらい 2-3-3 TEL : 045-682-7070 〒 220-6112 クイーンズタワーB 12階 Mail : sales@wavefront.co.jp