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パラメーター作成とフラグメントベース力場データベース

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Direct Force Fieldでは、パラメーター作成は以下の3つのステップからなります。

  1. 量子化学計算で得られたElectrostatic Potential Charge(ESP電荷)を利用して電荷パラメーターを決定します
  2. 1.の電荷パラメーターとあらかじめ与えられるVDWパラメーターを固定した状態で、量子化学計算の構造データ、エネルギーデータや基準振動解析の結果を利用し、Valenceパラメーターを最適化します。
  3. 1.の電荷パラメーターと2.のValenceパラメーターを固定します。熱力学物性(密度や蒸発熱)の実験値(任意の1状態のデータ)と、分子動力学を実行して得られたその物性値が、一致するようにVDWパラメーターを最適化します。

3は何度か繰り返しますが、その回数は3種類の力場パラメーターの各項がどれだけ強く相関しているかに依存します。場合によってはVDWパラメーターを最適化した後、2同様、Valenceパラメーター(ほとんどの場合、2面角パラメーター)を再度最適化させる必要があります。

作成したパラメーターはそのままでも利用できますが、フラグメントベース力場データベース(構造フラグメントをもとにした力場データベース)に登録してパラメーターを利用することもできます。登録されているフラグメントのデータに基づいて、画面上に構築された目的分子に対して、力場計算に必要なパラメーターが自動的に抽出され、割り付けられます(Force Field Composer)。

パラメーターが欠如している場合、ユーザは欠如しているパラメーターを作るためにモデルフラグメントを考えなくてはなりません。しかし、必要なモデルフラグメントを自動的に構築する機能がありますので、新たなパラメーターの追加が容易に行えます。

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