Endeavourのおもな機能

未知の結晶構造を解析します!

Endeavourは粉末の回折データに基づき構造解析を行うプログラムです。計算上の回折パターンと実測された回折パターンの差の最適化と、系のポテンシャルエネルギーの最適化(“Pareto optimization”)を組み合わせて、結晶構造を解析することができます。Endeavourの基盤となる考え方や手法については文献1を参照ください。

プログラムは単純なピークリスト(ブラッグ位置 対 積分強度;I(2θ))、あるいは|F(hkl)|値からなるリストのいずれかの形式の回折データを使用します。いずれの場合にも格子定数の情報が必須になります。構造解析の計算は空間群P1、あるいはその他の空間群を前提に行われます。対称性検出機能を備えており、構造モデルにおける空間群を決定することができます。

P1以外の空間群が使用された場合には特定の位置にある単一原子の配置を計算途中で変更することができます。従って特定の位置がある種の原子によって占有されているといった仮定を置く必要はなくなります(もちろんそのような前提を設けることもできます)。しかし現行バージョンでは分子(及び剛体(rigid bodies))は常に空間群の一般的な位置に配置されます。

現行バージョンではEndeavourはstep-scanデータ/特性(profile)データを直接処理することはできません。このため、入力となる回折パラメータを得るためには、生のデータに対するピーク検出等のデータ処理が事前に必要になります。また回折データは指数付け、すなわち格子定数が決定されていなくてはなりません。

現状ではEndeavourはリートベルト法(Rietvelt refinement)を実行することができません。しかし、一旦妥当な構造モデルが構造解析計算の結果得られれば、それは一般的に最終形の(洗練化後の)結晶構造に非常に近いものとなります。このためそれをベースにリートベルト法を適用すれば早い収束が期待できます。

Endeavourを使用した場合、結果の結晶構造のみならず構造解析計算の中間段階のものでもAuto Build機能を使って視覚化できます。この機能は単位格子の内容を自動生成するもので、選択された原子間の結合を生成したり多面体を構築したりする機能を持ちます。グラフィックス表示のレパートリはDiamondのほとんどの機能をカバーします。またEndeavourは洗練化された結晶構造をインポートし、非等方性変位パラメータを表示したり、格子定数や原子パラメータの標準偏差を操作したりする機能も提供します。しかしこれらのデータは通常粉末結晶ではなく単結晶の回折データからしか決定できないため、現行版ではこれらのパラメータに対する直接的な演算はサポートしていません。

結晶構造解析についての機能

  • 解析計算中の結晶構造を立体構造図として表示

構造モデルを解析していく過程で、実際に計算で得られた結晶構造を立体図として表示します。解析途中で表示される結晶の立体構造図についても、回転させたり大きさを変えたり、表示を変えることが可能です。もちろん、解析の進行具合や信頼度因子・Rファクターも表示します

  • データ入力はウィザード形式なので簡単!

質問に答える形でフォームに必要なデータを入力していくだけなので、とても簡単です。テキストエディタなどを使って自分でデータを編集する必要はありません。

  • 実験室系/放射光のX線回折、中性子回折、電子線回折に対応

さまざまな実験データ、実験環境に対応しています。

  • 分子を含む結晶にも対応

分子を剛体とみなすことで、分子を含む結晶構造の解析にも対応します。 分子の中で回転する結合を設定することもできます。

  • 結晶構造の解析/推定にエネルギー最小化の要素も取り入れ可能

結晶構造の解析/推定に、回折データだけを利用するか、エネルギー最小化も取り入れて計算を行うかを選ぶことができます 。Hofmann potentialも利用できます。

  • 「Symmetry Finder」で対称要素を見つけることができます

  • 結晶構造の可視化/視覚化機能が非常に強力!

結晶構造の可視化/視覚化については、Diamondとそっくりな機能・操作になっています 。

  • オンラインアップデートで常に最新の状態に

Endeavourの起動時にオンラインアップデート機能が働き、 手間をかけることなくEndeavourを常に最新の状態で利用できます。

[文献1] H. Putz, J.C. Schön, M. Jansen, Combined Method for 'Ab Initio' Structure Solution from Powder Diffraction Data, J. Appl. Cryst. 32, 864-870 (1999).


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