内容説明
物質の電子状態をパソコンで短時間かつ簡単にすべての元素で計算できる「DV-Xαプログラム」。本書は、計算支援環境などがさらに充実した新バーションの利用方法を、わかりやすく丁寧に解説する。
―― 主な改訂内容 ――
・macOS環境におけるWindows版と同様の計算支援環境の解説。
・周辺プログラムに追加された可視紫外吸収スペクトルの算出プログラムの解説。
・より簡単にモデル構築するためのフリープログラムの活用方法。
―― 主要目次 ――
1 電子状態計算とは
2 必要な計算環境の構成
3 DV-Xα 分子軌道計算の基本操作
4 各種プログラムの解説
5 クラスター法による結晶の計算
6 DV-Xα法のための統合支援環境
7 Mac用DV-Xα支援環境
8 いろいろな計算例
9 付録
目次
1 電子状態計算とは
1-1 はじめに
1-2 電子状態計算
1-3 分子軌道法
1-3-1 LCAO法
1-3-2 分子軌道法の求め方
1-4 DV-Xα法
1-5 マリケンの電子密度解析
2 必要な計算環境の構成
2-1 OSとCPU
2-2 メモリ（RAM）
2-3 ハードディスク
2-4 VESTAおよび秀丸エディタ
2-5 その他
3 DV-Xα分子軌道計算の基本操作
3-1 プログラムのインストール
3-1-1 プログラムの起動と動作確認
3-2 入力ファイルの作成とプログラムの動かし方
3-2-1 入力ファイルF01の作成
3-2-2 MAKEF05の実行
3-2-3 分子軌道計算の実行と収束状況の確認
3-2-4 複数の計算を行う場合
3-3 計算結果の基本的な見方（１）
3-3-1 有効電荷と有効共有結合電荷
3-3-2 エネルギー準位
3-3-3 エネルギー準位図の作成
3-3-4 Overlap Population Diagramの作成
3-3-5 波動関数の作図
3-4 計算結果の基本的な見方（２）
3-4-1 LiFおよびN2分子
3-4-2 H2O分子
3-5 Macintoshのインストール
3-5-1 macOSへのインストールの準備
3-5-2 インストールの手順
3-6 Macintosh上での計算手順
3-6-1 viエディタの使用法
3-6-2 計算の流れ
3-6-3 分子軌道計算の準備
3-6-4 DV-Xα分子軌道計算の基本操作
3-7 Linuxマシンで計算を行う
4 各種プログラムの解説
4-1 GUI版DV-Xα周辺プログラム
4-1-1 Structure
4-1-2 LVLSHM
4-1-3 DOS
4-1-4 LVLBNDS
4-1-5 CONTR
4-2 光電子スペクトル計算プログラムPES
4-2-1 原子の光イオン化過程
4-2-2 CO分子のX線光電子スペクトルの計算
4-3 X線スペクトルの理論計算―プログラム”SXS”
4-3-1 理論の概略
4-3-2 SXS計算の例 SO42-クラスターのL2,3蛍光X線スペクトルの計算
4-3-3 SF6のX線吸収スペクトルの計算
4-4 可視・紫外吸収スペクトルの理論解析─プログラム“UVS”
4-4-1 プログラム“UVS”における理論計算
4-4-2 プログラムのインストールと実行
4-4-3 UVSの計算例
5 クラスター法による結晶の計算
5-1 単位格子の作成
5-2 CIF（Crystallographic Information File）を利用する
5-3 クラスターモデルを作成する
5-4 配位状態を考慮したクラスターモデルを作成する
5-5 原子空孔のモデルの作成方法
5-6 画面上のモデルの色々な表示方法
6 DV-Xα法のための統合支援環境
6-1 DV-Xα法のための統合支援環境
6-2 プログラムのダウンロードとインストール
6-2-1 秀丸エディタのインストール
6-2-2 DV-Xα法プログラム一式のインストール
6-2-3 eduDVのインストール
6-2-4 DV-Xα法計算支援環境（秀丸エディタマクロ集）のインストール
6-2-5 VESTAのインストール
6-2-6 OpenBabelのインストール
6-2-7 DV-Xα法のための統合支援環境の動作確認
6-3 統合支援環境の使い方
6-3-1 f01の準備
6-3-2 SCATの実行
6-3-3 SCAT計算結果の確認
6-3-4 波動関数の３次元可視化
6-3-5 対称軌道を用いたSCAT計算
6-4 授業での統合支援環境の利用
6-4-1 内蔵構造データを利用する場合
6-4-2 原子番号，原子間距離，原子間角度，酸化数を手入力する場合
7 Mac用DV-Xα支援環境
7-1 Mac用DV-Xα計算支援環境
7-2 計算支援環境のインストール
7-3 macOSの仕様変更に伴う作業とghostscriptのインストール
7-3-1 homebrewのインストール
7-3-2 ghostscriptのインストール
7-4 計算を行うためのMacOSの環境についての注意
7-5 計算環境の使用方法
7-6 計算の実例
7-6-1 CO分子の計算
7-6-2 CO2分子の全自動計算
7-6-3 Avogadroを利用した分子モデルの作成と分子軌道計算
8 いろいろな計算例
8-1 水素吸蔵合金TiFe
8-1-1 入力データの作成
8-1-2 計算が収束しにくい場合の対処方法
8-1-3 化学結合状態の解析
8-2 ペロブスカイト型酸化物BaTiO3（正方晶）
8-2-1 入力データの作成
8-2-2 マーデルング・ポテンシャルの確認と最適化
8-2-3 化学結合状態の解析
8-3 酸化インジウム（In2O3）中の酸素空孔
8-3-1 入力データの作成
8-3-2 酸素空孔の作成
8-3-3 化学結合状態の解析
8-4 MgO表面，MgO/V界面
8-4-1 表面・界面の入力データの作成方法
8-4-2 表面・界面におけるマーデルング・ポテンシャルの設定
8-4-3 化学結合状態の解析
8-5 スピン分極を考慮に入れた計算（Fe）
8-5-1 スピン分極を考慮に入れた入力データの作成方法
8-5-2 化学結合状態の解析
8-6 窒素分子の反磁性，酸素分子の常磁性
9 付録
付録A 分子の対称性
A-1 分子の対称性と点群
A-2 分子の対称性と重なり積分
付録B 相対論DV-Xα法
B-1 プログラムの準備
B-2 入力ファイルの作成
B-3 プログラムの実行
B-4 分子軌道のポピュレーション解析
B-5 エネルギー準位図の作成
B-6 状態密度図の作成
B-7 有効共有結合電荷
B-8 有効電荷
付録C 非相対論版DVME法
C-1 プログラムのインストール
C-2 実行するプログラムとその順番
C-3 具体的な計算手順
付録D 入出力ファイルの補足説明
D-1 scatの入出力ファイル一覧
D-2 入力ファイルF05について
D-3 LVLSHMの入力ファイルL04について
D-4 DOSの入力ファイルD04について
D-5 LVLBNDSの入力ファイルLB4SおよびLB5Sについて
D-6 CONTRの入力ファイルC04について
D-7 ポピュレーション解析の結果BN8およびF08Pについて
D-7-1 対称軌道を用いた場合のポピュレーション解析
D-7-2 各分子軌道のポピュレーション解析
付録E 原子単位系について
付録F 収束に関するパラメータ
F-1 Mixing Parameterについて
F-2 収束に関するファイル
F-2-1 F06ZPの内容
F-2-2 F06ZPの各パラメータの説明
F-3 いろいろな計算の収束状況
F-4 計算が収束しにくい場合の対処方法
参考書
索引
付表
元素の周期表
基本的な物理定数
単位系の換算
DV-Xα分子軌道計算の手順
主な周辺プログラム
