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CIF ファイル 学習:最小記述情報セット&結合情報

2019-04-03 :  理科部 部活
結晶構造を表現するファイル形式の1つに、
“CIF”形式ファイルがある。

Crystallographic Information File - Wikipedia
  Crystallographic Information File (CIF) is a standard text file format
  for representing crystallographic information,
  promulgated by the International Union of Crystallography (IUCr).
  ・・・・・
  ・・・・・
===
  結晶学的情報ファイル(CIF)は、
  結晶学的情報を表すための標準テキストファイルフォーマットであり、
  国際結晶学連合(IUCr)によって公布されている。
  ・・・・・
  ・・・・・


CIF ファイルに関しては、20件ほど記事にしている

今回、このCIFファイルについて少々学習した。


初めに、
<紙>が使っているツールで CIF ファイルを扱えるか確認した。

MSV(Materials Studio Visualizer)
   入力:可   出力:可

Avogadro/OpenBabel
   入力:可   出力:可

JSmol/Jmol
   入力:可   出力:不可

Winmostar
   入力:可   出力:不可

その他にも扱えるツールは各種あるが、
取り敢えず、以上の状況。


そこで、MSVについて、

(1) CIF形式定義は、どの位少ない情報で入力可能か?

入力出来ている CIF ファイルを元に、削除してみると、
data_Minimum_Sample

_symmetry_space_group_name_H-M 'P1'
_symmetry_Int_Tables_number 1

_cell_length_a 20
_cell_length_b 20
_cell_length_c 20
_cell_angle_alpha 90
_cell_angle_beta 90
_cell_angle_gamma 90

loop_
_atom_site_label
_atom_site_type_symbol
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
_atom_site_occupancy
#Label Sym X Y Z -
O1 O 0.9 0.4 0.5 1
Zr1 Zr 0.5 0.05 0.6 1
これだけあれば、許される?

これは、「~.xyz」ファイルで見ると、
2

O 18 8 10
Zr 10 1 12
に相当する?(結晶構造情報は無いが)



次に、この CIF ファイルを元に、

(2)どのツールで入力できるのか?

Avogadro/OpenBabel
   上記から結晶構造情報を削除しても読み込めた。

つまり、結晶構造情報は有っても無くても入力できる。
data_Minimum_Sample

loop_
_atom_site_label
_atom_site_type_symbol
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
_atom_site_occupancy
#Label Sym X Y Z -
O1 O 18 8 10 1
Zr1 Zr 10 1 12 1
これでも入力できた

でも、MSVでは読み込めない。
つまり、結晶定義されているもののみ可(結晶定義無しでは入力不可)



JSmol/Jmol
   入力:結晶構造情報は有っても無くても入力できる。
   (上記Avogadro/OpenBabelと同等)


Winmostar
   入力:結晶定義されているもののみ可(結晶定義無しでは入力不可)
   更に、もっと定義が無いとダメ:
data_Minimum_Winmostar

_symmetry_space_group_name_H-M 'P1'
_symmetry_Int_Tables_number 1

_cell_length_a 4.9589
_cell_length_b 4.4613
_cell_length_c 3.0057
_cell_angle_alpha 90
_cell_angle_beta 90
_cell_angle_gamma 90

loop_
_atom_site_label
_atom_site_type_symbol
_atom_site_symmetry_multiplicity
_atom_site_Wyckoff_symbol
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
_atom_site_B_iso_or_equiv
_atom_site_occupancy
_atom_site_attached_hydrogens
Fe1 Fe3+ 2 a 0 0.21996 0 0.0062 1 0
O1 O2- 2 a 0.6586 0.0057 0 0.00663 1 0
O2 O2- 2 a 0.3526 0.4970 0 0.00699 1 0
H1 H1+ 2 a 0.457 0.355 0 0.036 1 0
この位は必要ダ!




更に学習している中で、出力系について。
出力出来るのは、MSVと、Avogadro/OpenBabelだけだが。

(3)結合情報は出力されるのか?

Avogadro/OpenBabelでは、出力されない。

結合定義出来ない、xyz ファイルを入力した場合、
mol2 ファイル出力では計算して出力されるが、
cif ファイル出力では計算されない。

更に、結合定義されている mol2 ファイルを入力した場合でも出力されない。


そして、
<紙>に取っては非常に嬉しい発見だが、
MSVでの出力では、結合情報が定義されていた場合、
結合関係情報だけでなく、その結合長さも出力されることが分かった。

GUI ツールなので、
結合関係再計算を指示できるので、入力ファイル形式には関係しない。

尚、結合されるべきものでも、計算がされていないと出力されない。



本日はここまで。


化学系 学習は続く。


見ていただいた序でとは厚かましい限りですが、
お帰りに投票して頂けるとなお嬉しいです。 ⇒

190201-04
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