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結晶構造の最適化

【エネルギーの定義】

結晶構造は、単位格子が並進対称性により周期的に配列した構造として定義できます (図1)。また、単位格子は、結晶の最小基本単位となる非対称単位と格子の形や大きさを定義する格子定数、単位格子内の対称性を定義する空間群により決まります。そのため、計算機シミュレーションにおいて、結晶は、非対称単位と、格子定数、空間群の対称性、結晶の並進対称性を利用して構築し、そのエネルギーEcrystalは非対称単位あたりのエネルギーとして式(1)で定義します。

Crystal Equations

ここで、Eintraは非対称単位内の分子内相互作用エネルギーの和であり、Elatticeは式(2)で定義します。式(2)において、EAUinterは、非対称単位内の分子間相互作用エネルギーの和であり、非対称単位が1分子である場合、値はゼロとなります。また、第2項は非対称単位内の分子と、対称性の適用により複製される結晶内分子との分子間相互作用エネルギーの和であり、非対称単位内分子との最近接原子間距離があらかじめ設定した閾値Rcrystalより近い複製分子と行います(図1)。 なおデフォルト設定では、静電相互作用の計算にEwald法を用いています。

Ewald法では、クーロンポテンシャルをReal space term: Φreal、Reciprocal space term:Φrecip、Self energy term: Φself、Surface term: Φsurfの4つの項に分けて評価します。なお、デフォルト設定でΦsurf項は計算しません。

EWald Equations

ここで、qは原子電荷、αはEwald収束パラメータ、|ri;S,J|は原子間距離、Vは単位格子の体積、n′は逆格子ベクトル、riは単位格子内の原子の位置ベクトル、Zは単位格子内の最小基本単位の数を示します。パラメータαと逆空間のカットオフ距離は、実空間のカットオフ距離を元にエネルギーが10-8より小さくなるようそれぞれ自動に決めていますが、キーワードであらかじめ設定することもできます。

Crystal Model
図1. Crystal model

【結晶構造最適化の種類】

以下に示す、3種類の結晶構造最適化を行うことができます。なお、最適化過程で、空間群は維持されます。

結晶環境下での分子構造最適化（MOL）
結晶内分子の構造、回転、並進を、結晶環境下で最適化します。本最適化において、格子の大きさ（格子定数）は変化しません。
剛体分子近似下での結晶構造最適化（RIGID）
結晶内分子の回転、並進、および格子の大きさ（格子定数）を最適化します。本最適化において、分子構造は変化しません。
完全結晶構造最適化（ALL）
結晶構造を表現するすべての自由度（結晶内の分子の構造、回転、並進、および格子の大きさ）を最適化します。

【結晶構造最適化の実行】

マロン酸誘導体の一つであるヒドロキシマロン酸の結晶構造(Roelofsen, G.; Kanters, J.A.; Kroon, J.; Doesburg, H.M.; Koops, T. Acta Cryst.1978, B34, 2565.)を例に、結晶構造最適化を行う方法について説明します。なお、結晶構造最適化には、入力情報として、非対称単位の分子の原子座標と格子定数、また空間群が必要です。

Hydroxy Tartronic Acid
ヒドロキシマロン酸の分子構造

CMFファイルを用いる場合

ヒドロキシマロン酸の結晶構造を CIFMIF(Combined CIF and MIF file, CIF：Crystallographic Information File, MIF： Molecular Information File) 形式で用意し、これを入力ファイル(tartronicacid.cmf)として利用します。tartronicacid.cmfファイルはCONFLEXのインストールフォルダ内のSample_Filesフォルダにあります(Sample_Files\CONFLEX\crystal\optimization\cmf_file\tartronicacid.cmf)。

tartronicacid.cmfファイル

data_Tartronicacid
_symmetry_cell_setting ORTHORHOMBIC
_symmetry_space_group_name_H-M 'P212121 '
_ccdc_symmetry_space_group_name P212121 
_symmetry_Int_Tables_number 19
loop_
_symmetry_equiv_pos_site_id
_symmetry_equiv_pos_as_xyz
1 x,y,z 
2 1/2+x,1/2-y,-z 
3 -x,1/2+y,1/2-z 
4 1/2-x,-y,1/2+z 
_cell_length_a 4.49400
_cell_length_b 8.81900
_cell_length_c 10.88200
_cell_angle_alpha 90.00000
_cell_angle_beta 90.00000
_cell_angle_gamma 90.00000
_cell_formula_units_Z 4
_cell_volume 431.28180
_exptl_crystal_density_diffrn 1.84821
loop_
_ccdc_atom_site_atom_id_number
_atom_site_label
_atom_site_type_symbol
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
_ccdc_atom_site_symmetry
_ccdc_atom_site_base
1 O1 O 1.12990 -0.13910 0.36040 1_555 1
2 O2 O 0.97510 0.09280 0.30700 1_555 2
3 O3 O 1.01480 0.11550 0.66290 1_555 3
4 O4 O 1.13030 -0.12820 0.62810 1_555 4
5 O5 O 0.57240 0.09790 0.48970 1_555 5
6 C1 C 0.97750 -0.01540 0.37600 1_555 6
7 C2 C 0.78810 -0.01520 0.49230 1_555 7
8 C3 C 0.99010 -0.00160 0.60420 1_555 8
9 H1 H 0.66800 -0.11200 0.49600 1_555 9
10 H2 H 0.60500 0.14900 0.45600 1_555 10
11 H3 H 1.23700 -0.13800 0.31000 1_555 11
12 H4 H 1.27100 -0.12000 0.68000 1_555 12
loop_
_atom_id
_atom_type
_atom_attach_nh
_atom_attach_h
_atom_charge
1 O 1 1 0
2 O 1 0 0
3 O 1 0 0
4 O 1 1 0
5 O 1 1 0
6 C 3 0 0
7 C 3 1 0
8 C 3 0 0
loop_
_bond_id_1
_bond_id_2
_bond_type_ccdc
_bond_environment
1 6 S chain
1 11 S chain
2 6 D chain
3 8 D chain
4 8 S chain
4 12 S chain
5 7 S chain
5 10 S chain
6 7 S chain
7 8 S chain
7 9 S chain

[Interfaceから実行する場合]

tartronicacid.cmfファイルをCONFLEX Interfaceを用いて開きます。

Interface CMF

Calculationメニューから「CONFLEX」を選択し、起動した計算設定ダイアログのDetail Settingsをクリックします。
次に、詳細設定ダイアログの「General Settings」ダイアログにある「Calculation Type:」のプルダウンメニューから「Molecular Crystal」を選択します。

General Settings

結晶計算に関する設定は、「Crystal Calculation」ダイアログで行います。

Crystal Calculation

「Crystal optimization:」のプルダウンメニューにより結晶構造最適化の種類を選択できます。デフォルトでは、「ALL」となります。また、本ダイアログでは、カットオフ距離や計算手法等の分子間相互作用計算に関する設定も可能です。

計算設定が終わりましたら、Submitをクリックします。計算が始まります。

[コマンドラインから実行する場合]

計算設定は、tartronicacid.iniファイルにキーワードを記述することで行います。

tartronicacid.iniファイル

CRYSTAL MMFF94S

「CRYSTAL」は、結晶計算を行うことを意味します。CONFLEXは、デフォルトで「ALL」の結晶構造最適化を行います。最適化の種類を変更したい場合は、「CRYSTAL_OPTIMIZATION=」キーワードを用いて、「CRYSTAL_OPTIMIZATION=MOL」などと記述します。
「MMFF94S」は、MMFF94s力場を用いて計算を行うことを意味します。

tartronicacid.cmfとtartronicacid.iniの二つのファイルを一つのフォルダに格納し、下記コマンドを実行してください。計算が始まります。 

C:\CONFLEX\bin\conflex-10b.exe   -par   C:\CONFLEX\par   -inp   tartronicacid.cmfenter

上記は、Windowsの場合です。他のOSにおける実行コマンドについては、本書の「実行方法」を参照してください。

CIFファイルを用いる場合

CIFファイルには、結晶計算に必要な非対称単位の分子の原子座標、格子定数、空間群の情報は記述されていますが、原子間の結合情報が記述されていません。結晶計算を行うためには、キーワード「CIF_BOND=」を用いて原子間の結合情報を設定する必要があります。CONFLEX Interfaceを通して計算を実行する場合は、プログラムが自動で結合情報を生成します。
ここでは、ヒドロキシマロン酸の結晶構造をCIF形式で用意し、これを入力ファイル(tartronicacid.cif)として利用します。tartronicacid.cifファイルはCONFLEXのインストールフォルダ内のSample_Filesフォルダにあります(Sample_Files\CONFLEX\crystal\optimization\cif_file\tartronicacid.cif)。

tartronicacid.cifファイル

data_Tartronicacid
_symmetry_cell_setting ORTHORHOMBIC
_symmetry_space_group_name_H-M 'P212121 '
_symmetry_Int_Tables_number 19
loop_
_symmetry_equiv_pos_as_xyz
x,y,z 
-x+1/2,-y,z+1/2 
-x,y+1/2,-z+1/2 
x+1/2,-y+1/2,-z 
_cell_length_a 4.49400
_cell_length_b 8.81900
_cell_length_c 10.88200
_cell_angle_alpha 90.00000
_cell_angle_beta 90.00000
_cell_angle_gamma 90.00000
_cell_formula_units_Z 4
_cell_volume 431.28180
loop_
_atom_site_label
_atom_site_type_symbol
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
O1 O 1.12990 -0.13910 0.36040
O2 O 0.97510 0.09280 0.30700
O3 O 1.01480 0.11550 0.66290
O4 O 1.13030 -0.12820 0.62810
O5 O 0.57240 0.09790 0.48970
C1 C 0.97750 -0.01540 0.37600
C2 C 0.78810 -0.01520 0.49230
C3 C 0.99010 -0.00160 0.60420
H1 H 0.66800 -0.11200 0.49600
H2 H 0.60500 0.14900 0.45600
H3 H 1.23700 -0.13800 0.31000
H4 H 1.27100 -0.12000 0.68000

[Interfaceから実行する場合]

tartronicacid.cifファイルをCONFLEX Interfaceを用いて開きます。

Interface CIF

Calculationメニューから「CONFLEX」を選択し、起動した計算設定ダイアログのDetail Settingsをクリックします。
次に、詳細設定ダイアログの「General Settings」ダイアログにある「Calculation Type:」のプルダウンメニューから「Molecular Crystal」を選択します。また、結合次数を修正するため「Correct Bond Order」にチェックを入れます。

General Settings

結晶計算に関する設定は、「Crystal Calculation」ダイアログで行います。

Crystal Calculation

「Crystal optimization:」のプルダウンメニューにより結晶構造最適化の種類を選択できます。デフォルトでは、「ALL」となります。また、本ダイアログでは、カットオフ距離や計算手法等の分子間相互作用計算に関する設定も可能です。
計算設定が終わりましたら、Submitをクリックします。計算が始まります。

[コマンドラインから実行する場合]

計算設定は、tartronicacid.iniファイルにキーワードを記述することで行います。

tartronicacid.iniファイル

CRYSTAL MMFF94S
CIF_BOND=(1,6,1) 
CIF_BOND=(1,11,1) 
CIF_BOND=(2,6,2) 
CIF_BOND=(3,8,2) 
CIF_BOND=(4,8,1) 
CIF_BOND=(4,12,1) 
CIF_BOND=(5,7,1) 
CIF_BOND=(5,10,1) 
CIF_BOND=(6,7,1) 
CIF_BOND=(7,8,1) 
CIF_BOND=(7,9,1)

「CRYSTAL」は、結晶計算を行うことを意味します。CONFLEXは、デフォルトで「ALL」の結晶構造最適化を行います。最適化の種類を変更したい場合は、「CRYSTAL_OPTIMIZATION=」キーワードを用いて、「CRYSTAL_OPTIMIZATION=MOL」などと記述します。
「MMFF94S」は、MMFF94s力場を用いて計算を行うことを意味します。
「CIF_BOND=」は、ヒドロキシマロン酸分子の結合情報を設定しています。「CIF_BOND=」キーワードの書式は、原子i-j間にn重結合を指定する場合「CIF_BOND=(i,j,n)」となります。

Atom Numbers
＊分子の表示スタイルの変更や原子の通し番号の表示は、Viewメニューからできます。

tartronicacid.cifとtartronicacid.iniの二つのファイルを一つのフォルダに格納し、下記コマンドを実行してください。計算が始まります。 

C:\CONFLEX\bin\conflex-10b.exe   -par   C:\CONFLEX\par   -inp   tartronicacid.cifenter

上記は、Windowsの場合です。他OSにおける実行コマンドについては、本書の「実行方法」を参照してください。

MOLファイルを用いる場合

MDL-MOLファイルに記述される分子が、非対称単位となります。MDL-MOLファイルを利用して結晶計算を行う場合は、ファイルに記述される分子の向きやXYZ座標上の空間位置を適切に設定することが重要です。分子の空間位置によっては、対称操作による分子の展開後、複数の分子が重なって配置されることがあります。
ここでは、ヒドロキシマロン酸の結晶構造の非対称単位をMDL-MOL形式で用意し、これを入力ファイル(tartronicacid.mol)として利用します。tartronicacid.molファイルはCONFLEXのインストールフォルダ内のSample_Filesフォルダにあります(Sample_Files\CONFLEX\crystal\optimization\mol_file\tartronicacid.mol)。

tartronicacid.molファイル

Tartronicacid.mol


 12 11  0  0  0  0  0  0  0  0  1 V2000
    5.0778   -1.2267    3.9219 O   0  0  0  0  0
    4.3821    0.8184    3.3408 O   0  0  0  0  0
    4.5605    1.0186    7.2137 O   0  0  0  0  0
    5.0796   -1.1306    6.8350 O   0  0  0  0  0
    2.5724    0.8634    5.3289 O   0  0  0  0  0
    4.3929   -0.1358    4.0916 C   0  0  0  0  0
    3.5417   -0.1340    5.3572 C   0  0  0  0  0
    4.4495   -0.0141    6.5749 C   0  0  0  0  0
    3.0020   -0.9877    5.3975 H   0  0  0  0  0
    2.7189    1.3140    4.9622 H   0  0  0  0  0
    5.5591   -1.2170    3.3734 H   0  0  0  0  0
    5.7119   -1.0583    7.3998 H   0  0  0  0  0
  1  6  1  0  0
  1 11  1  0  0
  2  6  2  0  0
  3  8  2  0  0
  4  8  1  0  0
  4 12  1  0  0
  5  7  1  0  0
  5 10  1  0  0
  6  7  1  0  0
  7  8  1  0  0
  7  9  1  0  0
M  END

[Interfaceから実行する場合]

tartronicacid.molファイルをCONFLEX Interfaceを用いて開きます。

Interface MOL

Calculationメニューから「CONFLEX」を選択し、開いた計算設定ダイアログのDetail Settingsをクリックします。
次に、詳細設定ダイアログの「General Settings」ダイアログにある「Calculation Type:」のプルダウンメニューから「Molecular Crystal」を選択します。

General Settings

結晶計算に関する設定は、「Crystal Calculation」ダイアログで行います。

Crystal Opt

「Crystal optimization:」のプルダウンメニューにより結晶構造最適化の種類を選択できます。デフォルトでは、「ALL」となります。
また、本ダイアログでは、カットオフ距離や計算手法等の分子間相互作用計算に関する設定も可能です。

MDL-MOLファイルには空間群と格子定数に関する記述がないので、本ダイアログで設定します。
まず空間群を設定するため、「Space Group」のプルダウンメニューから、P212121、を選択します。次に、格子定数を設定するため、Lattice Constantsのチェックボックスにチェックをいれ、格子定数を入力します。ヒドロキシマロン酸の結晶構造の格子定数は、a=4.494 Å，b=8.819 Å，c=10.882 Å，α=90.0 °，β=90.0 °，γ=90.0 °です。

Crystal Opt Settings

計算設定が終わりましたら、Submitをクリックします。計算が始まります。

[コマンドラインから実行する場合]

計算設定は、tartronicacid.iniファイルにキーワードを記述することで行います。

tartronicacid.iniファイル

CRYSTAL MMFF94S
SPACE_GROUP=P212121
LATTICE_CONSTANT=(4.494,8.819,10.882,90.0,90.0,90.0)

「CRYSTAL」は、結晶計算を行うことを意味します。CONFLEXは、デフォルトで「ALL」の結晶構造最適化を行います。
最適化の種類を変更したい場合は、「CRYSTAL_OPTIMIZATION=」キーワードを用いて、「CRYSTAL_OPTIMIZATION=MOL」などと記述します。
「MMFF94S」は、MMFF94s力場を用いて計算を行うことを意味します。
また、MDL-MOLファイルには空間群と格子定数に関する記述がないため、「SPACE_GROUP=」と「LATTICE_CONSTANT=」キーワードを用いてそれぞれ設定しています。ヒドロキシマロン酸の結晶構造の空間群はP212121であり、格子定数は、a=4.494 Å，b=8.819 Å，c=10.882 Å，α=90.0 °，β=90.0 °，γ=90.0 °です。

tartronicacid.molとtartronicacid.iniの二つのファイルを一つのフォルダに格納し、下記コマンドを実行してください。計算が始まります。 

C:\CONFLEX\bin\conflex-10b.exe   -par   C:\CONFLEX\par   -inp   tartronicacid.molenter

上記は、Windowsの場合です。他OSにおける実行コマンドについては、本書の「実行方法」を参照してください。

【構造を部分的に固定した結晶構造最適化】

非対称単位に複数の分子が含まれる場合、以下に示す二通りの方法で構造変化に制限を課した結晶構造最適化を行うことができます。二つの方法を併用することはできません。

ここでは、例としてブチルパラベン–イソニコチンアミド共結晶を取り上げます。
Bhardwajらの論文(R. M. Bhardwaj, H. Yang and A. J. Florence, Acta Cryst. (2016). E72, 53-55)のSupporting informationから「cv5494sup1.cif」を取得し、CONFLEXで扱えるように修正した「BPN-ISN.cif」を下記に示します。BPN-ISN.cifファイルはCONFLEXのインストールフォルダ内のSample_Filesフォルダにあります(Sample_Files\CONFLEX\crystal\molecular.fixing\BPN-ISN.cif)。

BPN-ISN.cifファイル

data_I
_symmetry_cell_setting     triclinic
_symmetry_Int_Tables_number 2
_symmetry_space_group_name_H-M     'P-1'
loop_
_symmetry_equiv_pos_as_xyz
x,y,z
-x,-y,-z
_cell_length_a     5.6257(6)
_cell_length_b     9.8661(11)
_cell_length_c     14.3979(15)
_cell_angle_alpha     90.834(7)
_cell_angle_beta     91.431(7)
_cell_angle_gamma     91.645(7)
_cell_volume     798.47(15)
_cell_formula_units_Z     2
loop_
_atom_site_type_symbol
_atom_site_label
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
_atom_site_U_iso_or_equiv
_atom_site_adp_type
_atom_site_calc_flag
_atom_site_occupancy
_atom_site_disorder_assembly
_atom_site_disorder_group
H H1N -0.623(3) 1.480(2) 1.4226(13) 0.019(5) Uiso d 1 . .
H H2N -0.626(4) 1.399(2) 1.3256(16) 0.035(6) Uiso d 1 . .
H H3O 0.140(5) 0.939(3) 1.1807(17) 0.054(7) Uiso d 1 . .
O O4 0.1197(2) 0.47988(13) 0.82145(8) 0.0227(3) Uani d 1 . .
O O1 -0.2641(2) 1.38157(14) 1.49057(9) 0.0275(3) Uani d 1 . .
N N1 -0.5594(3) 1.41555(17) 1.38514(11) 0.0238(4) Uani d 1 . .
O O2 0.2637(2) 0.88155(15) 1.16227(9) 0.0308(4) Uani d 1 . .
N N2 -0.0392(3) 1.05682(16) 1.24155(10) 0.0234(4) Uani d 1 . .
O O3 -0.2134(2) 0.59634(14) 0.80166(9) 0.0297(3) Uani d 1 . .
C C13 -0.0315(3) 0.57543(19) 0.84578(12) 0.0207(4) Uani d 1 . .
C C7 0.2633(3) 0.63083(19) 0.97609(12) 0.0220(4) Uani d 1 . .
H H8 0.3619 0.5641 0.9542 0.026 Uiso calc 1 . .
C C6 -0.3631(3) 1.35566(18) 1.41440(12) 0.0194(4) Uani d 1 . .
C C12 0.0462(3) 0.65243(18) 0.93023(12) 0.0190(4) Uani d 1 . .
C C14 0.0586(3) 0.40447(19) 0.73615(12) 0.0223(4) Uani d 1 . .
H H15A 0.0438 0.4660 0.6845 0.027 Uiso calc 1 . .
H H15B -0.0918 0.3552 0.7423 0.027 Uiso calc 1 . .
C C8 0.3330(3) 0.7076(2) 1.05364(13) 0.0239(4) Uani d 1 . .
H H9 0.4775 0.6920 1.0839 0.029 Uiso calc 1 . .
C C2 -0.0520(3) 1.18936(19) 1.38204(13) 0.0234(4) Uani d 1 . .
H H2 0.0162 1.2121 1.4399 0.028 Uiso calc 1 . .
C C10 -0.0302(3) 0.83018(19) 1.04128(12) 0.0229(4) Uani d 1 . .
H H11 -0.1290 0.8969 1.0631 0.027 Uiso calc 1 . .
C C16 0.2264(3) 0.2420(2) 0.62252(13) 0.0242(4) Uani d 1 . .
H H17A 0.0722 0.1955 0.6171 0.029 Uiso calc 1 . .
H H17B 0.2306 0.3126 0.5764 0.029 Uiso calc 1 . .
C C5 -0.3533(3) 1.21153(19) 1.26476(12) 0.0213(4) Uani d 1 . .
H H6 -0.4918 1.2498 1.2420 0.026 Uiso calc 1 . .
C C15 0.2548(3) 0.30708(19) 0.71924(12) 0.0220(4) Uani d 1 . .
H H16A 0.2511 0.2370 0.7658 0.026 Uiso calc 1 . .
H H16B 0.4075 0.3551 0.7248 0.026 Uiso calc 1 . .
C C1 -0.2580(3) 1.25031(18) 1.35125(12) 0.0185(4) Uani d 1 . .
C C9 0.1866(3) 0.80852(19) 1.08652(12) 0.0221(4) Uani d 1 . .
C C11 -0.0986(3) 0.75279(19) 0.96404(12) 0.0223(4) Uani d 1 . .
H H12 -0.2437 0.7680 0.9342 0.027 Uiso calc 1 . .
C C3 0.0504(3) 1.0945(2) 1.32551(13) 0.0251(4) Uani d 1 . .
H H3 0.1888 1.0544 1.3467 0.030 Uiso calc 1 . .
C C4 -0.2387(3) 1.11486(19) 1.21283(13) 0.0240(4) Uani d 1 . .
H H5 -0.3042 1.0892 1.1551 0.029 Uiso calc 1 . .
C C17 0.4194(4) 0.1414(2) 0.60224(14) 0.0314(5) Uani d 1 . .
H H18A 0.5725 0.1869 0.6068 0.047 Uiso calc 1 . .
H H18B 0.3946 0.1042 0.5407 0.047 Uiso calc 1 . .
H H18C 0.4130 0.0696 0.6465 0.047 Uiso calc 1 . .

＊調和ポテンシャルによる構造固定

非対称単位の分子の間で定義する原子間距離や角度、二面角、面外角の構造パラメーターについて、調和ポテンシャルを加えることで構造変化に制限を課すことができます。
それぞれの構造パラメーターに対応するキーワードは以下の通りです。

構造パラメーター キーワード 説明
原子間距離 CRYSTAL_PSEUDO_DIST=(I,J,STD,FK) I-J原子間について、中心値STD (Å) および力の定数FK (kcal・mol-1・Å-2) の調和ポテンシャルを加える。
角度 CRYSTAL_PSEUDO_ANGL=(I,J,K,STD,FK) I-J-K角について、中心値STD (°) および力の定数FK (kcal・mol-1・rad-2) の調和ポテンシャルを加える。
二面角 CRYSTAL_PSEUDO_TORS=(I,J,K,L,STD,FK) I-J-K-L二面角について、中心値STD (°) および力の定数FK (kcal・mol-1・rad-2) の調和ポテンシャルを加える。
面外角 CRYSTAL_PSEUDO_OOPL=(I,J,K,L,STD,FK) I=J-K(-L)面外角に、中心値STD(°)および力の定数FK (kcal・mol-1・rad-2) の調和ポテンシャル関数を加える。

[Interfaceから実行する場合]

BPN-ISN.cifファイルをCONFLEX Interfaceを用いて開きます。

Interface BPN-ISN

Calculationメニューから「CONFLEX」を選択し、開いた計算設定ダイアログのDetail Settingsをクリックします。
次に、詳細設定ダイアログの「General Settings」ダイアログにある「Calculation Type:」のプルダウンメニューから「Molecular Crystal」を選択します。また、結合次数を修正するため「Correct Bond Order」にチェックを入れます。

General Settings

結晶計算に関する設定は、「Crystal Calculation」ダイアログで行います。

Crystal Opt

「Crystal optimization」のプルダウンメニューにより、「All」を選択します。他の手法も利用できます。
次に、Edit & Submitをクリックします。

計算設定のキーワードが記述されたダイアログが表示されます。

Edit and Submit BPN-ISN

ここでは、ブチルパラベン–イソニコチンアミド分子間について、水素原子（I=3）と窒素原子（J=8）で定義する原子間距離と、水素原子（I=3）、酸素原子（J=7）、窒素原子（K=8）で定義する角度に対して調和ポテンシャルを加えます。加えるキーワードは以下の通りです。 

CRYSTAL_PSEUDO_DIST=(3,8,1.794,10000.0)
CRYSTAL_PSEUDO_ANGL=(3,7,8,10.15,10000.0)

変更後のダイアログを下記に示します。

Edit Submit Modified

修正が終わりましたら、Submitをクリックすると、計算が始まります。最適化結晶構造において、調和ポテンシャルを加えた各構造パラメーターはおおよそ中心値STDとなります。

[コマンドラインから実行する場合]

計算設定は、BPN-ISN.iniファイルにキーワードを記述することで行います。

BPN-ISN.iniファイル

CRYSTAL MMFF94S
CRYSTAL_PSEUDO_DIST=(3,8,1.794,10000.0)
CRYSTAL_PSEUDO_ANGL=(3,7,8,10.15,10000.0)
CIF_BOND=(1,6,1)
CIF_BOND=(2,6,1)
CIF_BOND=(3,7,1)
CIF_BOND=(4,10,1)
CIF_BOND=(4,15,1)
CIF_BOND=(5,13,2)
CIF_BOND=(6,13,1)
CIF_BOND=(7,33,1)
CIF_BOND=(8,38,2)
CIF_BOND=(8,36,1)
CIF_BOND=(9,10,2)
CIF_BOND=(10,14,1)
CIF_BOND=(11,12,1)
CIF_BOND=(11,18,1)
CIF_BOND=(11,14,2)
CIF_BOND=(13,32,1)
CIF_BOND=(14,34,1)
CIF_BOND=(15,17,1)
CIF_BOND=(15,16,1)
CIF_BOND=(15,29,1)
CIF_BOND=(18,19,1)
CIF_BOND=(18,33,2)
CIF_BOND=(20,21,1)
CIF_BOND=(20,36,2)
CIF_BOND=(20,32,1)
CIF_BOND=(22,23,1)
CIF_BOND=(22,34,2)
CIF_BOND=(22,33,1)
CIF_BOND=(24,26,1)
CIF_BOND=(24,25,1)
CIF_BOND=(24,40,1)
CIF_BOND=(24,29,1)
CIF_BOND=(27,28,1)
CIF_BOND=(27,38,1)
CIF_BOND=(27,32,2)
CIF_BOND=(29,31,1)
CIF_BOND=(29,30,1)
CIF_BOND=(34,35,1)
CIF_BOND=(36,37,1)
CIF_BOND=(38,39,1)
CIF_BOND=(40,42,1)
CIF_BOND=(40,41,1)
CIF_BOND=(40,43,1)

結晶構造最適化において、調和ポテンシャルの追加には上記したキーワードを利用します。ここでは、ブチルパラベン–イソニコチンアミド分子間について、水素原子（I=3）と窒素原子（J=8）で定義する原子間距離と、水素原子（I=3）、酸素原子（J=7）、窒素原子（K=8）で定義する角度に対して調和ポテンシャルを加えています。

なお、「CRYSTAL」は結晶計算を行うことを意味し、「MMFF94S」はMMFF94s力場を用いることを意味します。また、イソニコチンアミド分子とブチルパラベン分子の結合情報を「CIF_BOND=」キーワードを用いて設定します。「CIF_BOND=」キーワードの書式は、原子i-j間にn重結合を指定する場合「CIF_BOND=(i,j,n)」となります。

BPN-ISN Numbers
＊分子の表示スタイルの変更や原子の通し番号の表示は、Viewメニューからできます。

BPN-ISN.cifとBPN-ISN.iniの二つのファイルを一つのフォルダに格納し、下記コマンドを実行してください。計算が始まります。最適化結晶構造において、調和ポテンシャルを加えた各構造パラメーターはおおよそ中心値STDとなります。 

C:\CONFLEX\bin\conflex-10b.exe   -par   C:\CONFLEX\par   -inp   BPN-ISN.cifenter

上記は、Windowsの場合です。他OSにおける実行コマンドについては、本書の「実行方法」を参照してください。

＊特定分子の構造や位置を固定

構造や位置を固定したい分子を指定し、結晶構造最適化計算を行います。

[Interfaceから実行する場合]

BPN-ISN.cifファイルをCONFLEX Interfaceを用いて開きます。

Interface BPN-ISN

Calculationメニューから「CONFLEX」を選択し、開いた計算設定ダイアログのDetail Settingsをクリックします。
次に、詳細設定ダイアログの「General Settings」ダイアログにある「Calculation Type:」のプルダウンメニューから「Molecular Crystal」を選択します。また、結合次数を修正するため「Correct Bond Correct」にチェックを入れます。

General Settings

結晶計算に関する設定は、「Crystal Calculation」ダイアログで行います。

Crystal Opt

「Crystal optimization」のプルダウンメニューにより、「Molecule」を選択します。指定分子の構造・位置を固定した結晶構造最適化では、他の手法は選択できません。
次に、Edit & Submitをクリックします。

計算設定のキーワードが記述されたダイアログが表示されます。

Edit and Submit BPN-ISN

構造や位置を固定したい分子は、「CRYSTAL_FIXED_MOL=」キーワードにより指定します。
入力ファイルに含まれるすべての分子は、原子の通し番号に従って、それぞれ分子番号が決められます。「BPN-ISN.cifファイル」の場合、分子番号は、イソニコチンアミドが「1」、ブチルパラベンが「2」です。ここでは、ブチルパラベンの構造・位置を固定するとして、「CRYSTAL_FIXED_MOL=2」キーワードを追加します。なお、ブチルパラベンの水素原子位置は固定せずに最適化計算に含めたい場合、「CRYSTAL_FIXED_MOL=EXCLUDE_HYDROGEN」を合わせて追加してください。

変更後のダイアログを下記に示します。

Edit Submit Modified

修正が終わりましたら、Submitをクリックすると、計算が始まります。最適化結晶構造におけるブチルパラベの構造や位置は、初期構造と等価です。

[コマンドラインから実行する場合]

計算設定は、BPN-ISN.iniファイルにキーワードを記述することで行います。

BPN-ISN.iniファイル

CRYSTAL MMFF94S
CRYSTAL_OPTIMIZATION=MOL 
CRYSTAL_FIXED_MOL=2 
CIF_BOND=(1,6,1)
CIF_BOND=(2,6,1)
CIF_BOND=(3,7,1)
CIF_BOND=(4,10,1)
CIF_BOND=(4,15,1)
CIF_BOND=(5,13,2)
CIF_BOND=(6,13,1)
CIF_BOND=(7,33,1)
CIF_BOND=(8,38,2)
CIF_BOND=(8,36,1)
CIF_BOND=(9,10,2)
CIF_BOND=(10,14,1)
CIF_BOND=(11,12,1)
CIF_BOND=(11,18,1)
CIF_BOND=(11,14,2)
CIF_BOND=(13,32,1)
CIF_BOND=(14,34,1)
CIF_BOND=(15,17,1)
CIF_BOND=(15,16,1)
CIF_BOND=(15,29,1)
CIF_BOND=(18,19,1)
CIF_BOND=(18,33,2)
CIF_BOND=(20,21,1)
CIF_BOND=(20,36,2)
CIF_BOND=(20,32,1)
CIF_BOND=(22,23,1)
CIF_BOND=(22,34,2)
CIF_BOND=(22,33,1)
CIF_BOND=(24,26,1)
CIF_BOND=(24,25,1)
CIF_BOND=(24,40,1)
CIF_BOND=(24,29,1)
CIF_BOND=(27,28,1)
CIF_BOND=(27,38,1)
CIF_BOND=(27,32,2)
CIF_BOND=(29,31,1)
CIF_BOND=(29,30,1)
CIF_BOND=(34,35,1)
CIF_BOND=(36,37,1)
CIF_BOND=(38,39,1)
CIF_BOND=(40,42,1)
CIF_BOND=(40,41,1)
CIF_BOND=(40,43,1)

結晶構造最適化において、構造や位置を固定したい分子は、「CRYSTAL_FIXED_MOL=」キーワードにより指定します。入力ファイルに含まれるすべての分子は、原子の通し番号に従って、それぞれ分子番号が決められます。「BPN-ISN.cifファイル」の場合、分子番号は、イソニコチンアミドが「1」、ブチルパラベンが「2」です。ここでは、ブチルパラベンの構造・位置を固定するとして、「CRYSTAL_FIXED_MOL=2」をiniファイルに記述します。
なお、ブチルパラベンの水素原子位置は固定せずに最適化計算に含めたい場合、「CRYSTAL_FIXED_MOL=EXCLUDE_HYDROGEN」を合わせて記述してください。結晶構造最適化手法は「CRYSTAL_OPTIMIZATION=MOL」のみ選択できます。

なお、「CRYSTAL」は結晶計算を行うことを意味し、「MMFF94S」はMMFF94s力場を用いることを意味します。また、イソニコチンアミド分子とブチルパラベン分子の結合情報を「CIF_BOND=」キーワードを用いて設定します。「CIF_BOND=」キーワードの書式は、原子i-j間にn重結合を指定する場合「CIF_BOND=(i,j,n)」となります。

BPN-ISN Numbers
＊分子の表示スタイルの変更や原子の通し番号の表示は、Viewメニューからできます。

BPN-ISN.cifとBPN-ISN.iniの二つのファイルを一つのフォルダに格納し、下記コマンドを実行してください。計算が始まります。最適化結晶構造におけるブチルパラベの構造や位置は、初期構造と等価です。 

C:\CONFLEX\bin\conflex-10b.exe   -par   C:\CONFLEX\par   -inp   BPN-ISN.cifenter

上記は、Windowsの場合です。他OSにおける実行コマンドについては、本書の「実行方法」を参照してください。

【構造最適化計算の出力ファイル】

最適化計算の終了後、以下のファイルが出力されます。

ファイルの種類 説明
(入力ファイル名).bso 結晶計算に関する詳細情報が出力されます。
(入力ファイル名).ical 初期構造、最適化構造に関する粉末X線回折データが出力されます。
(入力ファイル名)-F.cmf 最適化後の結晶構造データがCIFMIF形式で出力されます(cmf/molファイルが入力の場合)。
(入力ファイル名)-F.cif 最適化後の結晶構造データがCIF形式で出力されます(cifファイルが入力の場合)。

bsoファイルに出力される「CRYSTAL STRUCTURE INFORMATION」は、構築した結晶モデルに関する情報や各種エネルギー値を記述しています。本データは初期結晶構造と最適化結晶構造の両構造について出力されます。
以下に、”tartronicacid.bso”の内容の一部を示します。 

  --------------------------  CRYSTAL STRUCTURE INFORMATION  --------------------------

                            CRYSTAL SYSTEM:   ORTHORHOMBIC   
                          SPACE GROUP NAME:   P212121 
                                    NUMBER:      19

           SYMMETRY EQUIVALENT POSITION  1:   x,y,z                    
                                         2:   1/2+x,1/2-y,-z           
                                         3:   -x,1/2+y,1/2-z           
                                         4:   1/2-x,-y,1/2+z           

                         CELL LENGTHS    a:        4.5326 ANGSTROM
                                         b:        8.7834
                                         c:       11.0393
                         CELL ANGLES alpha:       90.0000 DEGREE
                                      beta:       90.0000
                                     gamma:       90.0000

                              CELL  VOLUME:      439.4946 ANGSTROM**3
                              CELL DENSITY:        1.8137 MG/M**3

                                   Z      :        4 (ZCFX:      4)

                      CRYSTAL RADIUS (VDW):       20.00 ANGSTROM
                CRYSTAL RADIUS (COULOMBIC):       20.00 ANGSTROM
                        CRYSTAL PACKING GA:         15 (PGA:         8  NGA:        -7)
                                        GB:         11 (PGB:         6  NGB:        -5)
                                        GC:          9 (PGC:         5  NGC:        -4)

          NUM. OF ATOMS IN ASYMMETRIC UNIT:         12
          NUM. OF MOLS  IN ASYMMETRIC UNIT:          1
                NUM. OF ATOMS IN UNIT CELL:         48
             NUM. OF CALCULATED UNIT CELLS:        196
        NUM. OF CALCULATED MOLECULES (VDW):        519
            NUM. OF CALCULATED ATOMS (VDW):       6228
    NUM. OF CALCULATED MOLECULES (COULOM.):        519
        NUM. OF CALCULATED ATOMS (COULOM.):       6228

                     INTRAMOLECULAR ENERGY:       18.3350 KCAL/MOL
                            LATTICE ENERGY:      -30.9465 KCAL/MOL
                            CRYSTAL ENERGY:      -12.6115 KCAL/MOL

                      CALCULATED  PRESSURE:       -0.0000 GPa
                                  ENTHALPY:      -12.6115 KCAL/MOL

                       STRESS TENSOR (GPa):    1.11450E-13     0.0000         0.0000    
                                                0.0000        6.14966E-13   -1.72801E-20
                                                0.0000       -1.72801E-20   -8.12269E-14
項目 説明
CRYSTAL RADIUS(VDW): vdW相互作用のカットオフ距離（有効結晶半径）を示します。
CRYSTAL RADIUS(COULOMBIC): 静電相互作用の実空間におけるカットオフ距離（有効結晶半径）を示します。
CRYSTAL PACKING GA GB GC: a軸、b軸、c軸方向への単位格子の展開領域を示します。
NUM. OF ATOMS IN ASYMMETRIC UNIT: 非対称単位の総原子数を示します。
NUM. OF MOLS IN ASYMMETRIC UNIT: 非対称単位の総分子数を示します。
NUM. OF ATOMS IN UNIT CELL: 単位格子内の総原子数を示します。
NUM. OF CALCULATED UNIT CELLS: 計算に含まれる総単位格子数を示します。
NUM. OF CALCULATED MOLECULES (VDW): vdW相互作用計算に含まれる総分子数を示します。
NUM. OF CALCULATED ATOMS (VDW): vdW相互作用計算に含まれる総原子数を示します。
NUM. OF CALCULATED MOLECULES (COULOM.) 静電相互作用計算に含まれる総分子数を示します（実空間）。
NUM. OF CALCULATED ATOMS (COULOM.): 静電相互作用計算に含まれる総原子数を示します（実空間）。
INTRAMOLECULAR ENERGY: Eintraを示します
LATTICE ENERGY: Elatticeを示します。
CRYSTAL ENERGY: Ecrystalを示します。
CALCULATED PRESSURE: ストレステンソルから求めた圧力を示します。
ENTHALPY: エンタルピーを示します。
STRESS TENSOR (GPa): ストレステンソルを示します。

icalファイルには、初期構造(NAME: INITIAL STRUCTURE)、最適化構造(NAME: FINAL STRUCTURE)に関する粉末X線回折データが出力されます。
デフォルトでは、X線源はCu Kα1が利用され、2θの範囲は、0~50 deg.となります。また、刻み幅は0.02 deg.です。これらは、キーワードにより変更できます。詳細はマニュアルを参照してください。
以下に、”tartronicacid.ical”の内容の一部を示します。 

 ------------ SIMULATED POWDER PATTERNS ------------
    CID:     1
   NAME: INITIAL STRUCTURE             
  X-RAY: Cu (KA1)
   WAVE: 1.54059290
2*THETA:   0.000 -  50.000 ,   0.020 STEP

 H   K   L  2*THETA       INTENSITY         d
            (DEGREE)                   (ANGSTROME)
 0   0   0    0.000           0.000      0.00000
 0   0   0    0.020           0.000      0.00000
 0   0   0    0.040           0.000      0.00000
 0   0   0    0.060           0.000      0.00000
 0   0   0    0.080           0.000      0.00000
 0   0   0    0.100           0.000      0.00000
 
 (中略)

------------ SIMULATED POWDER PATTERNS ------------
    CID:     2
   NAME: FINAL STRUCTURE               
  X-RAY: Cu (KA1)
   WAVE: 1.54059290
2*THETA:   0.000 -  50.000 ,   0.020 STEP

 H   K   L  2*THETA       INTENSITY         d
            (DEGREE)                   (ANGSTROME)
 0   0   0    0.000           0.000      0.00000
 0   0   0    0.020           0.000      0.00000
 0   0   0    0.040           0.000      0.00000
 0   0   0    0.060           0.000      0.00000
 0   0   0    0.080           0.000      0.00000
 0   0   0    0.100           0.000      0.00000

 (中略)

【計算結果の可視化】

[Interfaceから実行した場合]

計算実行後、CONFLEX Interfaceの下部にJob Managerが現れます。Job Managerには、実行した計算の状態が表示されます。結晶構造最適化を行ったJobのStateがFinishedであることを確認し、表示部分（赤枠部分）をダブルクリックしてください。計算結果が出力されたbsoファイルが開き、最適化構造が描画されます。

Interface Job Manager

また、最適化後の結晶構造データが出力されたファイル (入力ファイル名-F.cmf、あるいは、入力ファイル名-F.cif)を開いた後、「Application」メニューから「Spectra_Analyzer」を選択することで、回折パターンを可視化させることができます。

Crystal PXRD

[コマンドラインから実行した場合]

入力ファイルを格納したフォルダに、最適化後の結晶構造データが出力されたファイル (入力ファイル名-F.cmf、あるいは、入力ファイル名-F.cif)や、計算結果が出力されたbsoファイルがあります。これらのファイルをCONFLEX Interfaceで開くことで、最適化構造を可視化できます。

Interface Opt Struct

また、最適化後の結晶構造データが出力されたファイル (入力ファイル名-F.cmf、あるいは、入力ファイル名-F.cif)を開いた後、「Application」メニューから「Spectra_Analyzer」を選択することで、回折パターンを可視化させることができます。

Crystal PXRD

【利用可能な空間群】

Space group number Space group name Unique axis Cell choice Origin choice
1P1
2P-1
3P2b
3P2c
3P2a
4P21b
4P21c
4P21a
5C2b1
5A2b2
5I2b3
5A2c1
5B2c2
5I2c3
5B2a1
5C2a2
5I2a3
6Pmb
6Pmc
6Pma
7Pcb1
7Pnb2
7Pab3
7Pac1
7Pnc2
7Pbc3
7Pba1
7Pna2
7Pca3
8Cmb1
8Amb2
8Imb3
8Amc1
8Bmc2
8Imc3
8Bma1
8Cma2
8Ima3
9Ccb1
9Anb2
9Iab3
9Aa-b1
9Cn-b2
9Ic-b3
9Aac1
9Bnc2
9Ibc3
9Bb-c1
9An-c2
9Ia-c3
9Bba1
9Cna2
9Ica3
9Cc-a1
9Bn-a2
9Ib-a3
10P2/mb
10P2/mc
10P2/ma
11P21/mb
11P21/mc
11P21/ma
12C2/mb1
12A2/mb2
12I2/mb3
12A2/mc1
12B2/mc2
12I2/mc3
12B2/ma1
12C2/ma2
12I2/ma3
13P2/cb1
13P2/nb2
13P2/ab3
13P2/ac1
13P2/nc2
13P2/bc3
13P2/ba1
13P2/na2
13P2/ca3
14P21/cb1
14P21/nb2
14P21/ab3
14P21/ac1
14P21/nc2
14P21/bc3
14P21/ba1
14P21/na2
14P21/ca3
15C2/cb1
15A2/nb2
15I2/ab3
15A2/a-b1
15C2/n-b2
15I2/c-b3
15A2/ac1
15B2/nc2
15I2/bc3
15B2/b-c1
15A2/n-c2
15I2/a-c3
15B2/ba1
15C2/na2
15I2/ca3
15C2/c-a1
15B2/n-a2
15I2/b-a3
16P222
17P2221
17P2122
17P2212
18P21212
18P22121
18P21221
19P212121
20C2221
20A2122
20B2212
21C222
21A222
21B222
22F222
23I222
24I212121
25Pmm2
25P2mm
25Pm2m
26Pmc21
26Pcm21
26P21ma
26P21am
26Pb21m
26Pm21b
27Pcc2
27P2aa
27Pb2b
28Pma2
28Pbm2
28P2mb
28P2cm
28Pc2m
28Pm2a
29Pca21
29Pbc21
29P21ab
29P21ca
29Pc21b
29Pb21a
30Pnc2
30Pcn2
30P2na
30P2an
30Pb2n
30Pn2b
31Pmn21
31Pnm21
31P21mn
31P21nm
31Pn21m
31Pm21n
32Pba2
32P2cb
32Pc2a
33Pna21
33Pbn21
33P21nb
33P21cn
33Pc21n
33Pn21a
34Pnn2
34P2nn
34Pn2n
35Cmm2
35A2mm
35Bm2m
36Cmc21
36Ccm21
36A21ma
36A21am
36Bb21m
36Bm21b
37Ccc2
37A2aa
37Bb2b
38Amm2
38Bmm2
38B2mm
38C2mm
38Cm2m
38Am2m
39Aem2
39Bme2
39B2em
39C2me
39Cm2e
39Ae2m
40Ama2
40Bbm2
40B2mb
40C2cm
40Cc2m
40Am2a
41Aea2
41Bbe2
41B2eb
41C2ce
41Cc2e
41Ae2a
42Fmm2
42F2mm
42Fm2m
43Fdd2
43F2dd
43Fd2d
44Imm2
44I2mm
44Im2m
45Iba2
45I2cb
45Ic2a
46Ima2
46Ibm2
46I2mb
46I2cm
46Ic2m
46Im2a
47Pmmm
48Pnnn1
48Pnnn2
49Pccm
49Pmaa
49Pbmb
50Pban1
50Pban2
50Pncb1
50Pncb2
50Pcna1
50Pcna2
51Pmma
51Pmmb
51Pbmm
51Pcmm
51Pmcm
51Pmam
52Pnna
52Pnnb
52Pbnn
52Pcnn
52Pncn
52Pnan
53Pmna
53Pnmb
53Pbmn
53Pcnm
53Pncm
53Pman
54Pcca
54Pccb
54Pbaa
54Pcaa
54Pbcb
54Pbab
55Pbam
55Pmcb
55Pcma
56Pccn
56Pnaa
56Pbnb
57Pbcm
57Pcam
57Pmca
57Pmab
57Pbma
57Pcmb
58Pnnm
58Pmnn
58Pnmn
59Pmmn1
59Pmmn2
59Pnmm1
59Pnmm2
59Pmnm1
59Pmnm2
60Pbcn
60Pcan
60Pnca
60Pnab
60Pbna
60Pcnb
61Pbca
61Pcab
62Pnma
62Pmnb
62Pbnm
62Pcmn
62Pmcn
62Pnam
63Cmcm
63Ccmm
63Amma
63Amam
63Bbmm
63Bmmb
64Cmce
64Ccme
64Aema
64Aeam
64Bbem
64Bmeb
65Cmmm
65Ammm
65Bmmm
66Cccm
66Amaa
66Bbmb
67Cmme
67Cmmb
67Abmm
67Acmm
67Bmcm
67Bmam
68Ccce1
68Ccce2
68Cccb1
68Cccb2
68Abaa1
68Abaa2
68Acaa1
68Acaa2
68Bbcb1
68Bbcb2
68Bbab1
68Bbab2
69Fmmm
70Fddd1
70Fddd2
71Immm
72Ibam
72Imcb
72Icma
73Ibca
73Icab
74Imma
74Immb
74Ibmm
74Icmm
74Imcm
74Imam
75P4
76P41
77P42
78P43
79I4
80I41
81P-4
82I-4
83P4/m
84P42/m
85P4/n1
85P4/n2
86P42/n1
86P42/n2
87I4/m
88I41/a1
88I41/a2
89P422
90P4212
91P4122
92P41212
93P4222
94P42212
95P4322
96P43212
97I422
98I4122
99P4mm
100P4bm
101P42cm
102P42nm
103P4cc
104P4nc
105P42mc
106P42bc
107I4mm
108I4cm
109I41md
110I41cd
111P-42m
112P-42c
113P-421m
114P-421c
115P-4m2
116P-4c2
117P-4b2
118P-4n2
119I-4m2
120I-4c2
121I-42m
122I-42d
123P4/mmm
124P4/mcc
125P4/nbm1
125P4/nbm2
126P4/nnc1
126P4/nnc2
127P4/mbm
128P4/mnc
129P4/nmm1
129P4/nmm2
130P4/ncc1
130P4/ncc2
131P42/mmc
132P42/mcm
133P42/nbc1
133P42/nbc2
134P42/nnm1
134P42/nnm2
135P42/mbc
136P42/mnm
137P42/nmc1
137P42/nmc2
138P42/ncm1
138P42/ncm2
139I4/mmm
140I4/mcm
141I41/amd1
141I41/amd2
142I41/acd1
142I41/acd2
143P3
144P31
145P32
146R3h
146R3r
147P-3
148R-3h
148R-3r
149P312
150P321
151P3112
152P3121
153P3212
154P3221
155R32h
155R32r
156P3m1
157P31m
158P3c1
159P31c
160R3mh
160R3mr
161R3ch
161R3cr
162P-31m
163P-31c
164P-3m1
165P-3c1
166R-3mh
166R-3mr
167R-3ch
167R-3cr
168P6
169P61
170P65
171P62
172P64
173P63
174P-6
175P6/m
176P63/m
177P622
178P6122
179P6522
180P6222
181P6422
182P6322
183P6mm
184P6cc
185P63cm
186P63mc
187P-6m2
188P-6c2
189P-62m
190P-62c
191P6/mmm
192P6/mcc
193P63/mcm
194P63/mmc
195P23
196F23
197I23
198P213
199I213
200Pm-3
201Pn-31
201Pn-32
202Fm-3
203Fd-31
203Fd-32
204Im-3
205Pa-3
206Ia-3
207P432
208P4232
209F432
210F4132
211I432
212P4332
213P4132
214I4132
215P-43m
216F-43m
217I-43m
218P-43n
219F-43c
220I-43d
221Pm-3m
222Pn-3n1
222Pn-3n2
223Pm-3n
224Pn-3m1
224Pn-3m2
225Fm-3m
226Fm-3c
227Fd-3m1
227Fd-3m2
228Fd-3c1
228Fd-3c2
229Im-3m
230Ia-3d

【利用可能なX線源】

Kα1 wavelength (Ang.)
Mg 9.889554
Al 8.339514
Si 7.125588
S 5.3722
Cl 4.727818
Ar 4.191938
K 3.7412838
Cr 2.289726
Mn 2.101854
Fe 1.936041
Co 1.788996
Ni 1.65793
Cu 1.5405929
Ga 1.340127
As 1.175956
Se 1.10478
Br 1.039756
Kr 0.980267
Zr 0.7859579
Mo 0.70931715
Ru 0.6430994
Rh 0.6132937
Pd 0.5854639
Ag 0.55942178
Cd 0.5350147
In 0.5121251
Sn 0.4906115
Sb 0.47037
Xe 0.4163508
Ba 0.38512464
Nd 0.33185689
Pm 0.3201648
Sm 0.30904506
Ho 0.2607608
Er 0.25237359
Tm 0.24434486
W 0.20901314
Au 0.1801978
Pb 0.16537816
Bi 0.1607903