windows7 home

 ここではGAMESSやopenMOPAC及び下記のGUIの導入が容易なWindows OSに対して解説を行う。
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※1 研究資金があれば、計算速度の速いGaussianを購入するほうが良い。資金が無くLinux OSを扱うことができれば、GAMESSをコンパイルして使用。windowsしか扱えなければ、Fireflyを選択し、それでも駄目であればGAMESSを選択する。
※2 NMRの結果は系にもよるがGaussianの方が計算速度が110倍程度早い。Gaussianで3分の計算もGAMESSでは350分程度かかる。Gaussianは周期系の計算も行え、特定の原子を固定しての構造最適化もし易い。
※3 それでもGAMESSおよびFireflyを選択したい方のために色々と記述していきます。
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PCの購入
(※ 10万円未満でないと管理などで面倒でしたので、下記の構成にしましたが、購入できれば、Core i7 2600K, SSD{64〜120GB程度}とHDD{rpmが大きいもの}、Gigabitタイプ以上のネットワークカードが良い)
(※ http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/index.html , http://www.wien2k.at/reg_user/benchmark/ で調査してみると良い)

PCの構成(今回はTSUKUMOで購入)
1. OS: [64bit版] Windows 7 Home Premium 64-bit
2. CPU: Intel Core i5-2500
3. マザーボード: Intel H67 Express チップセット Micro ATX マザーボード
4. メモリ: DDR3-1333 DDR3 SDRAM 4GB × 4枚
5. 追加ビデオカード: ASUS GT430/1GB ENGT430/DI/1GD3
6. ハードディスク: 1TB 7200 rpm シリアルATA3 ハードディスク
7. パーティション分割: パーティション分割無し
8. 光学ドライブ: DL対応DVDスーパーマルチ(LG電子製 GH24NS70 / 書き込みソフト付き / SATA接続)
9. PCケース: eX.computerオリジナル MicroATXスリムタワーケースラック / EX1-7302T-S12F
10. ケースオプション: AeroSlim 用 12cm 冷却ファン
11. ケースオプション: AeroSlim 用 12cmフィルター(防塵エアロフィルター)
12. 入力機器: SRSET/YDKBU02BK-M2055R
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antivirus soft(ウィルス対策)
1. AVG: http://free.avg.co.jp/download-avg-anti-virus-free から、ANTI-VIRUS FREE EDITION をダウンロード
2. 英語版もあるので、検索で探したりして、好きなように設定すると良い
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Adobe Reader (マニュアルを読むためにインストール)
1. Adobe Reader: http://get.adobe.com/jp/reader/
2. 何かとPDFを読む機会は多いので、ダウンロードしておくと良いだろう
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OpenOffice 3.3.0 (計算や文章作成のためにインストール)
1. OpenOffice 3.3.0: http://www.forest.impress.co.jp/lib/offc/document/offcsuite/openoffice.html 
  JRE付きをダウンロードした。
2. オープンオフィス3入門ガイド: http://www.forest.impress.co.jp/lib/stdy/pcstudy/guidebook/ooo2manual.html
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Real VNC
1. Real VNC: http://www.vector.co.jp/soft/win95/net/se324464.html
2. 他のPC(Linux OS)などを操作するためにインストールしておくとよい。
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VPN
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ghostscript
1. http://www.cs.wisc.edu/~ghost/ から 下記のHPにに進む。
2. http://www.ghostscript.com/download/ → Ghostscript シリーズの最新版へ
3. http://www.ghostscript.com/download/gsdnld.html
4. Ghostscript 9.04 for Windows (64 bit) での Ghostscript GPL Release  を選択
※ Phaseを扱う場合は、「Preferences」→「program paths」→「C:\Program Files\gs\gs9.04\bin\gswin64.exe」とすれば表示が可能だった。
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無償で利用可能なGUI

a) Winmostar : http://winmostar.com/
  マニュアルも読んでおくと良いし、下記のソフトも導入しておくと良い。
  openMOPAC : http://openmopac.net/index.html
  Youtube では操作方法も公開されている。
  http://www.youtube.com/watch?v=ajdGnlLr2y4

b) Facio : http://www1.bbiq.jp/zzzfelis/

c) Ascalaph Quantum : http://jaist.dl.sourceforge.net/project/ascalaphquantum/AscalaphQuantum.zip 
CP2kが即座に利用可能。PC GAMESS / Firefily, CP2k, NWChemに対応

d) GaussSum : http://gausssum.sourceforge.net/
  GaussianやGAMESSで計算した結果から状態密度分布(DOS)や全エネルギーの変化をプロットできる。

上記の中から、Winmostarを選択してインストールする。(全状態密度分布が欲しい場合はGaussSumのインストールが必要となる)
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MPICH (並列計算に必要)
1. MPICH: http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpi/mpich1-old/ 
2. MPICH2を導入。
3. このままでも良いが、より計算速度を早くするために rsh を導入する。(調査中)
References
[1] http://www2.itc.nagoya-u.ac.jp/pub/pdf/pdf/vol03_03/194_225kouza.pdf
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GAMESS
(準備中)
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Firefly
(準備中)
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GAMESSの利用
『すぐできる 量子化学計算ビギナーズマニュアル 』
『Gaussianプログラムによる量子化学計算マニュアル 計算入力法から実験値との比較まで 』(NMRの計算に関する記述がある)
使用方法は上記の文献を参考にすれば良いが、Raman分光の計算をする方法については詳細に解説さていない。そのため、本解説では、特にWinmostarを用いたRaman分光の計算方法を採り上げる。
さらにアドヴァンスドとして、情報機構主催の『GAMESS実践Q&Aセミナー』や『Gaussian実践Q&Aセミナー』に参加すると良いだろう。講師の株式会社 クロスアビリティ 代表取締役社長の古賀氏や株式会社 Transition State Technology 代表取締役社長 山口氏、株式会社 テンキューブ研究所 代表取締役社長 千田氏が丁寧に回答して下さる。
 右記のHPも良い: http://pc-chem.info/a00/a02gamess/

WinmostarによるRaman分光の結果の得方
1) RUNTYP=OPTIMIZEで計算
2) RUNTYP=HESSIANで計算
3) case.pun(case=ファイル名)にある$HESS 〜 $ENDまでをコピーして、
  GAMESS Setupの一番上の空欄にペースト
4) $STARTでHESSをREADにする
5) RUNTYP=RAMANで計算

FacioWinmostarによるRaman分光の結果の得方
計算方法は下記のHPに記載されている。
(下記のまとめは、参考文献 http://egfinal.jp/another/gamess.html より作成)
「 振動解析:File>Load new gamess output for optimized geometry→$CONTROLのRUNTYPをHessianに変更して計算。
Raman:Hessian演算後、File>Get HESS grout from gamess punchでHessian演算の結果を読み取り→RUNTYPをRAMANに変更して計算」

TDDFTを用いた紫外・可視光吸収スペクトルの計算方法(編集中)

電場の掛け方(調査中)
下記を入力ファイルに加える。(a.u. 単位)
$EFIELD EVEC=0.0 0.0 0.001 $END
参考HP : http://phoenix.liu.edu/~nmatsuna/gamess/input/EFIELD.html

GAMESSとTINKERの併用
参考HP : http://blog.3016.net/2006/04/gamesstinkerqmmm.html

GAMESSによるFMO計算
参考HP : http://ccinfo.ims.ac.jp/nanogc/coop/coop2.html

GAMESS 関係のGUI
http://www.msg.ameslab.gov/graphics/other.html

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