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株式会社ヒューリンクス
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結晶学における定番ソフトウェア

CrystalMaker は、結晶や分子構造を最も効果的に可視化するツールです。インタラクティブに設計されたインターフェースを通じて、周囲との関係を考慮しながら特定の部分を操作したり、複雑な物質構造を理解するためのモデルを構築できます。従来の結晶学ソフトウェアの枠を大きく超えて、可視化した結果を動的に操作したり、回転するアニメーションを作成することができます。エネルギーモデリングツールを使って、構造を新規作成してそのエネルギーを最小化 (relax) したり、振動プロパティを予測したり、他の物質との関係を調べることができます。

CrystalMaker 11.7 で追加された MOF 内の複雑な環構造と空洞を識別 (および色付け) した MOF オートメーションの結果です。右側は、独自のエネルギー モデリングです。CrystalMaker は、MOF をモデル化できる点でユニークです。

CrystalMaker の主な機能

  • 結晶エネルギーの完全モデリング
  • フォノンエクスプローラ
  • 温度と圧力のシミュレーション
  • 物性と熱力学的特性
  • 分子モデリングと振動モード
  • 分子結晶ツール
  • パッキングエクスプローラ
  • 原子環境の探索
  • 変換機能と結晶工学
  • データのインポートとエクスポート
  • ボリューメトリックデータの可視化
  • 結晶と分子の新規作成
  • 3D グラフィック機能
  • リアルタイム操作環境
  • 多構造アニメーション
  • 教材の作成
  • 3D プリントとモデルのエクスポート
  • 回折機能のサポート
  • 結晶データ (CrystalViewer) を同梱
  • クロスプラットフォーム:純正仕様

関連製品

CrystalViewer
3D 結晶・分子構造のインタラクティブなギャラリー

CrystalViewer は、結晶/分子モデリングプログラムの構造モデルをよりシンプルに理解する方法を提供するように設計されており、鉱物学や固体化学の入門クラスに最適です。
CrystalMaker 11 は CrystalViewer にフルアクセスできるため、厳選された構造ライブラリを活用したり、独自のモデルを追加したりすることができます。

CrystalDiffract
粉末結晶回折ソフトウェア

CrystalDiffract は、X 線および中性子粉末回折パターンをシミュレートします。CrystalMaker と連動させれば、CrystalMaker に表示されている結晶構造の粉末回折パターンを表示します。相互リンクにより、CrystalMaker で構造を編集すると、CrystalDiffract に表示される粉末回折パターンもリアルタイムに更新されます。

SingleCrystal
単結晶回折ソフトウェア

SingleCrystal は、単結晶の X 線、中性子、TEM 回折パターンをシミュレートし、同じウィンドウで観測データと比較することができます。CrystalMaker で保存した結晶ファイルから、電子線回折パターンの表示とシミュレートができます。CrystalMaker で結晶構造を回転させると、SingleCrystal 上の回折パターンも回転します。

開発元:CrystalMaker Software Limited.

製品概要

結晶エネルギーの完全モデリング

CrystalMaker 11 には統合された独自の結晶エネルギーモデリングエンジンが装備されています。コアとなるのは、パラメータ化されたポテンシャルの膨大なライブラリです。プログラムでは、既存の結合基準と原子環境に関する詳細な知識に基づくスマートな選択基準が使用されます。エネルギー最小化では、モンテカルロと最小二乗法によるハイブリッドな手法を使用して、表面を含む緩和をリアルタイムに実行できます。

ペロブスカイト構造を CrystalMaker 11 で緩和した例

CrystalMaker 11 は、10 年にわたる研究プロジェクトの集大成です。このプロジェクトで目指したのは、パーソナルコンピュータで利用可能なエネルギーモデリングと格子ダイナミクスのためのツールを開発することです。複雑な構造や特性を視覚的に理解するための最高のツール、資源を浪費するスーパーコンピューターではなく、広く科学分野に普及しているコンピューターで利用できるワークステーションレベルのツールを開発するという、我々の目指す長期目標の一環です。

CrystalMaker のモデリングが非常にユニークな理由

  • DFT で較正したパラメータ化ポテンシャルを使用した力場 (Force field) アプローチ:大規模な系でも DFT のすべてのメリットを、お使いのラップトップ上でリアルタイムに実行可能です。
  • 結合環境を基準としたポテンシャルのスマートな選択:追加のユーザー入力は不要です。
  • モンテカルロ手法:平衡から遥かにかけ離れた構造、例えば、手書きで作成した結合長が長きすぎたり、結合角が大きく歪んだ粗雑な構造でも緩和できます。
  • ハイブリッド最小 2 乗サイクルの追加:精緻化の最終段階の精度が向上します。
  • エネルギーのアウトプット:メニューコマンドを使って、精緻化サイクルの過程、および結果をグラフィック形式で表示できます。
  • 振動モードの計算:結晶 (フォノン) および分子の振動周波数。分子については赤外線スペクトルをシミュレーションできます。

フォノンエクスプローラ

CrystalMaker 11 では、分散曲線と構造アニメーションを含む結晶の振動モードを計算できます。格子波、すなわち「フォノン」は、逆空間の任意の点について可視化できます。逆空間内の任意の 2 点を指定すると、それに対応する分散曲線が表示されます。分散曲線の 1 点をクリックするだけで、波数ベクトルが定義され、その振動モードを可視化できます。

岩塩構造におけるフォノンの光学モードを可視化した例

温度と圧力のシミュレーション

Simulate Temperature & Pressure コマンドを使えば、温度の影響に加えて、オプションで圧力の影響をシミュレーションできます。CrystalMaker では、指定された温度/圧力を使用して、定容積 (“NVT”) または定圧力 (“NPT”) のいずれかを使用したモンテカルロシミュレーションが実行されます。構造 (理論的にはスーパーセル) は、プロットされたエネルギーの値でリアルタイムに更新されます。

このコマンドは、構造の変化をインタラクティブに可視化するだけでなく、理想的な材料を無秩序にする便利な方法を提供します。結果として得られた「非晶質」構造は、例えば、その後モデリング計算に利用できます。

1000 K における岩塩のモンテカルロシミュレーション例

物性と熱力学的特性

CrystalMaker では、エネルギーモデリングの一部として、作成した結晶の状態密度 (density of states) を計算できます。計算結果は、各振動周波数の相対分布をあらわすヒストグラムとして可視化できます。基礎をなす計算は、物性や熱力学的特性予測の裏付けにもなります。

計算される各種特性:

  • ゼロ点エネルギー
  • 振動エネルギー比熱容量
  • ヘルムホルツの自由エネルギー弾性定数テンソル
  • エントロピー弾性率
  • 音速:横方向 (s 波) と縦方向 (p 波)
  • ヤング率
  • ポアソン比
  • 誘電テンソル
  • 屈折率

分子モデリングと振動モード

CrystalMaker では、大まかな分子構造を手書きで作成したあと、エネルギーを最小化した 3 次元構造に変換できます。緩和する過程をリアルタイムに可視化できます。モデルを緩和する過程で回転させることも可能です (Video: Building a New Molecule)。

エテン (Ethene) 分子の振動モードの可視化例:
許容される全てのモード (周波数ゼロの 6 つの並進モードを含む) が画面左側にリストされています。選択したモードはアニメーションで表示されます。アニメーションの振幅、スピード、クオリティ (フレーム数) は調整することができます。アニメーション表示されるモードは、回転したりサイズを調整したり、異なるモデルタイプで表示させることができます (例えば、Stick から Space-Fillin に切り替える等)。現在選択しているモードは、画面下側にある赤外線スペクトルの計算結果の中にハイライトで表示されます。

分子結晶ツール

CrystalMaker に用意されている専用ツールを使えば、単位胞 1 つの中身を損なうことなく表示したり、個々の分子を単離したり、非対称単位を表示することができます。断片になった分子を修復し、ある原子に隣接する原子に沿ってプロット範囲を広げることで、複雑さの中から正しい判断を導き出すことができます (Video: Working with Molecular Crystals)。

また、分子結晶内で選択した分子の非結合のショートコンタクト (“close contacts”) を表示できるようになりました。 関心のある分子内の原子を選択し、Selection > Show Close Contacts コマンドを選択するだけです。いずれの close contacts も、選択した分子内の原子と隣接する分子間の二次結合として表示されます。

「木の取り扱いには森を見よ」という我々の考え方に特にあてはまるのが、複雑な分子結晶を扱うときです (周囲との関係を考慮して部分構造を取り扱うこと。木を見て森を見ず “not see the wood for the trees” ということわざの反対 )。パッキングをはじめるにあたり、多くの場合、非対称単位 (asymmetric unit) 以外にも見るべきことがたくさんあります。そして他のプログラムなら、単位胞の端にある断片化された分子の扱いに手こずるでしょう。

パッキングエクスプローラ

CrystalMaker 11 は、結晶構造を新たに設計する究極のツールです。刷新された Packing Explorer を使えば、対称性、セルパラメータ、分子の配向や位置を完全に制御したり、Close contacts をリアルタイムに表示しながら、分子から結晶への変換をおこなうことができます。

新しいツールストリップには、回転、位置変更、測定、スケーリングをリアルタイムにおこなうためのツールが用意されています。新しいインスペクターには、アニメーションによるディスクロージャーグループ (ボタンによるグループアイテムの展開と折り畳み) が装備されており、パッキング効率と密度に関する情報が即時更新されます。

Packing Explorer を使用して分子を結晶に詰め込んだ例:
空間群を P 1 に設定し、単位格子パラメータを最終調整する前に分子を回転したり移動します。Close-contact 距離は、得られた結晶の最も中心にある分子について示されます。

原子環境の探索

CrystalMaker には、マウスをクリックするか、原子や結合をロールオーバーするだけでリアルタイムに配位環境 (結合距離、角度、ねじれ角) を測定できるスクリーンツールが用意されています (Video: Measurement)。また、半径をリアルタイムに調整することで配位クラスターやシェルを可視化することもできます。例えば、球形のナノ粒子を構築するにはマウスを 1 回クリックするだけで済みます (Video: Visualizing a Cluster)。

結合距離と角度に関する詳細な情報は、スクリーン上に表示するか、テキストファイルとして出力することができます。パワフルな Distance Explorer を使えば、任意の元素またはサイトの組み合わせについて、その配位環境をグラフィカルに可視化することができます (Video: The Distance Explorer)。 また、x 線と中性子の 2 体分布関数可視化することも可能で、特定の元素対のための「部分」2 体分布関数 (“partial” Pair Distribution Functions) をオプションで選択できます (Video: Pair Distribution Functions)。

Distance Explorer ウィンドウに非晶質シリカのシリコン原子周囲の距離密度を示した例
(データ提供:Prof Martin Dove, Queen Mary University of London)
計算で得られた非晶質シリカの中性子 2 体分布関数
(データ提供:Prof Martin Dove, Queen Mary University of London)

変換機能と結晶工学

CrystalMaker を使えば、単位胞を変換したり、格子タイプを変更したり、スーパーセルを構築したり、原点を移動したり、任意のマトリクス変換を適用することができます。選択した格子面に単位胞を投影して “surface cell” を作成することも可能です。伝統的なソフトウェアとは異なり、CrystalMaker には、一般的な選択肢がプリセットされたエレガントで使いやすいインターフェースが装備されています。結晶学に苦労はいりません!

CrystalMaker の選択ツールを使えば、原子群の移動、切り離し、複製、非表示、削除をおこなうことができます。分子断片を非表示にしたり修復したり、個々の分子を単離できます。任意の方位の格子面を表示できます。結晶をスライスして表面や内部面を調べたり、ある構造や分子を別の構造や分子に配置できます。CrystalMaker のリアルタイム結晶工学ツールを使えば、作成した結晶格子の中にスペースを挿入したり、新規原子や分子全体を結晶内に配置したり、結晶格子を新たに設計することができます (Video: Placing a Molecule Into a Crystal)。

変換ツール

  • Plot Range: 原子範囲を XYZ 方向にリアルタイムに制御
  • Spherical Cluster: 作成した「ナノ結晶」の内部と外部の半径をリアルタイムに制御
  • Cavity Finder: 作成した構造内の最大の空孔を適切なサイズの半透明の球で自動表示
  • 選択ツール (arrow/rectangle, lasso, polygon, zapper):構造内のグループの非表示や単離
  • 方位を指定した格子面による格子のスライス:サーフェスの表示
  • スラブ構造の作成:方位を指定した2つの格子面を使用
  • サーフェスセルの作成:指定した面に対して投影
  • スーパーセル:既存のセルの寸法の倍数を指定。
  • General Matrix Transformation とプリセット (菱面体から六方構造への変換等)
  • Discard Symmetry コマンド:作成した構造を維持するために新規サイトが追加されます。
  • Crystal-to-Molecule:結晶と分子の相互変換
  • Packing Explorer:インタラクティブな molecule-to-crystal コマンドで、対称性、セルの各種パラメータ、位置と方向の設定内容がリアルタイムに反映されます
  • 結晶格子内にある原子グループの移動と回転
  • 選択原子の複製
  • 原子タイプの変更 (元素記号、占有率):Selection インスペクターの使用による
  • 結晶内の特定の格子面に沿ってスペースを挿入
  • 格子のベンド (曲げ):原子を選択し、曲率半径を指定すると、簡単にナノチューブ (またはベント型シート) を作成できます。
  • 構造の補間:中間的な構造を追加して、構造のアニメーションの動きを滑らかにします。

包括的なデータのインポートとエクスポート

約 45 種類のフォーマットの構造データをインポートして、それらを素早く可視化したりじっくりカスタマイズすることができます。DL_POLY の HISTORY ファイル等、多構造ファイルを取り扱うことができます。同期化機能とアニメーション機能を使えば、構造的な挙動、格子力学を素早く理解したり、シミュレーションの軌道 (trajectory) を可視化することができます。塊状 (massive) の構造も取り扱うことができます。CrystalMaker 独自の “Depth Profiling” ツールを利用すれば、塊状構造の関心領域を素早くスキャンできます。コンピュータモデルで得られた結果を特徴づけるのに理想的な機能です。

インポート可能なデータ形式:

  • 3ED Volumetric
  • ATOMS (v4, v5)
  • CASTEP Cell
  • CASTEP Output DEN (Volumetric)
  • CASTEP Volumetric DL_POLY Config
  • CCL DL_POLY Revcon
  • Chem3D Cartesian DL_POLY History
  • CIF DMol3 “CAR” file
  • CMDX (CrystalMaker X Document) DMol3 “ARC” trajectory file
  • CMDF (CrystalMaker 7–9 Crystal) FDAT (CCSD)
  • CMMF (CrystalMaker 7–9 Molecule) GRD (Volumetric)
  • CMTX (CrystalMaker Text) GROMACS
  • CSSR GSAS
  • Gaussian CUBE GULP
  • ICSD
  • LAMMPS dump
  • Molfile
  • PDB
  • Prismatic
  • RMCProfile
  • SDFile
  • SHELX
  • STRUPLO
  • SYSTRE
  • TOPAS
  • VASP Structure (POSCAR, CONTCAR)
  • VASP Trajectory (XDATCAR)
  • VASP Volumetric (CHG, CHGCAR, etc.)
  • VESTA
  • Voxel
  • WIEN2k Structure
  • XCrySDen Structure (XSF)
  • XCrySDen Animation (AXSF)
  • XYZ

各種アウトプットオプションを利用して、他のプログラムとデータを共有したり、構造データ、結合距離、配位環境を保存したり、あるいは、お持ちのデータを使ってウェブページを構築することができます。

エクスポート可能なデータ形式:

  • CASTEP Cell
  • Chem3D Cartesian
  • CIF
  • CMDX (CrystalMaker X Document) Crystal Coordination file
  • CMTX (CrystalMaker Text) Distances & Angles
  • Coordinates file DL_POLY Config
  • Visible Coordination file DL_POLY Revcon
  • DMol3 “CAR” file
  • Elements file
  • GRD volumetric
  • HTML Structure
  • PDB
  • RMCProfile
  • VASP Structure
  • Vibrational frequences & eigenvectors
  • Vibrational spectrum (IR)
  • Voxel volumetric
  • XYZ

ボリューメトリックデータの可視化

現在の構造に任意数の 3D データセットを組み合わせて表示することができます。データセットのそれぞれには個別の視覚設定を行うことができます。インポートできる可視化データは、テキストファイルや電子密度や間隙率計算のプログラムで作成されたファイルです (Video: Volumetric Data)。

  • ボリューメトリックデータの可視化。3ED, CASTEP, Gaussian CUBE, DEN, GRD, GULP, VASP, Voxel, XSF ファイルに対応
  • 間隙率 (porosity) の可視化。”negative” (void) または “positive” (filled) 空間として表示可能
  • 任意の結晶構造の電子密度の計算と可視化
  • スライダーコントロールによるデータ表示範囲の固定化
  • ポイントクラウド (サイズまたは不透明度) 表示オプション
  • 複数の格子面断面図に透明度を適用した可視化
  • リアルタイムの範囲コントロールを使用した等値面やボリュームの表示
  • バイキュービック補間による実験データのフラット化で美しいスムーズな表示を実現
  • 内部、外部、切断面のカラーのカスタマイズ
  • カラーグラデーションの選択
  • 複数のデータセットを同一ウィンドウ内で操作
  • データセットの追加と除外

結晶と分子を素早く新規作成

CrystalMaker を使えば、どのような種類の結晶や分子構造でも素早く簡単に構築することができます。結晶学の面倒さは、組み込みの対称性操作機能と洗練された空間群ブラウザで解消され、全ての結合と多面体は、プログラムによって自動的に生成されます (Video: Building a New Crystal)。分子の構築も同様に簡単です。ポイント&クリックで原子と結合を追加します。新たに追加された Relax コマンドを使えば、作成した構造のエネルギーを最小化して最適化することができます (Video: Building a New Molecule) 。

CrystalMaker のモデルタイプには、トラディショナルな “ball-and-stick” をはじめ、space-filling (空間充填)、polyhedral (多面体)、wireframe (ワイヤーフレーム)、thermal ellipsoids (熱振動楕円体) といった広範な種類が用意されています。いずれのモデルタイプも細部にわたりカスタマイズできます。表示オプションによって、フォトリアリスティックなグラフィックにしたり、シンプルなラインアートにすることができます。連続的するプロット範囲を設定すれば、数百万にもおよぶ原子、結合、多面体を描画できます。

3D グラフィック機能

CrystalMaker には、高画質で高速なピクセルパーフェクトなグラフィックで重なり補正と透過を実現する業界をリードする 3D グラフィクスが装備されています。最新の Mac の “Retina” グラフィックや Surface Pro デバイスで高解像度をお楽しみください。印刷品質のグラフィックを透明度付きで保存したり、回転する魅力ある構造やアニメーションをビデオに保存できます。

リアルタイムの操作環境

マウスをクリック&ドラッグしたり、キーボードやツールバーを使用できます。格子ベクトル又は平面の法線と並行に表示できます。トラックパッド、 タッチバー (MacBook Pro モデル) によるマルチタッチ回転や縮尺を利用できます。Leap Motion Controller を使用すれば、空間内でシンプルなハンドジェスチャーを利用できます (Video: Using the Leap Motion Controller)。CrystalMaker for Mac では (Mac 正規のネイティブアプリケーション)、MacBook Pro (2016-2022) で導入されたタッチバーインターフェースがサポートされます。専用のタッチダイヤル、方向プリセット、およびスライダーを使用して回転とズームを行うことができます。

多構造アニメーション

CrystalMaker は静的な結晶構造の作成から一歩進んで、構造上の挙動を素早く簡単に探索することができる最初のプログラムです。複数のファイル (または、単一の多構造ファイル) を同一ウィンドウにドラッグ&ドロップしたら、表示される構造のサムネイルをアニメーションのフレームとして並び替えるだけです。複数の表示内容を操作して同期させ、サムネイルをドラッグ&ドロップして順番を変更したら、Play ボタンをクリックしてアニメーションを表示させることができます。さらに、アニメーションを回転したり縮尺したり、モデルタイプを変更したり、表示方向やモデル設定を変更することもできます。作成したアニメーションは、ウェブやプレゼンテーション用に利用できるムービーとしてエクスポートすることができます (Video: Creating an Animation)。

リューサイト構造の六員環の緩和

説得力のある教材の作成

CrystalMaker のドキュメントには、複数の構造を保存することができます。保存された各構造はグラフィカルなサムネイルであらわされます。構造上の挙動やアニメーションとして活用できることはもちろんですが、同じ構造の異なるビュー、異なるモデルタイプ、原子範囲、関連する構造について保存することもできます。どの構造にも個別のノートを付けられます。これらを 3D 回転モデルとともにインタラクティブなスライドショーとして文脈に従って提示することで、教育用として理想的なツールになります。プログラムには、魅力的な教材の作成例が同梱されています (例:”Building Quartz”, “Building Spinel”)。

多構造 (multi-structure) ドキュメントウィンドウの一例: 画面左の List View にはモデル構造の一覧が、中央には現在選択されたモデルの内容が、 画面右側にはそのノートが表示されています。

3D プリントとモデルのエクスポート

CrystalMaker のファイルエクスポートオプションに STL 3D 形式 (ほとんどの 3D プリンタでサポートされる形式) を選択すれば、作成した構造を 3D プリンタにプリントすることができます。また、いずれの構造も 3D グラフィックソフトウェアでのやり取りに最適な自己完結型の COLLADA 3D ファイルにエクスポートすることができます。作成した CrystalMaker の COLLADA ファイルはお持ちの iPad に表示させることも可能です。作成したファイルを iBooks Author (Mac app store で無償でダウンロード可能) にドロップするだけで iPad に公開できます。

回折機能のサポート

CrystalDiffract (粉末回折) と SingleCrystal (X 線、中性子、TEM の単結晶回折) を使えば、CrystalMaker に表示されている任意の結晶構造について回折パターンをメニューコマンドひとつでシミュレーションすることができます。 CrystalMaker と SingleCrystal は相互にリンクするので、CrystalMaker で構造を回転させると、それに応じて回折パターンも変化します (Video: Diffraction)。 “Live Powder Diffraction” モードを使えば、CrystalMaker で構造を編集すると、変更内容に応じて CrystalDiffract に表示される粉末回折パターンもリアルタイムに更新されます (Video: Live Powder Diffraction)。

CrystalMaker Office の画面: (左) CrystalMaker でゼオライト構造を可視化、(右上) CrystalDiffract に連動する粉末回折を表示、 (右下) SingleCrystal で電子回折パターンを表示

CrystalViewer:結晶データを同梱

CrystalMaker には CrystalViewer が含まれており、専門家が精選した約 1400 個の結晶および分子構造コレクションを利用できます。インデックス、注釈が付いているので素早く表示できます。

CrystalViewer には、最密充填金属から単純なイオン化合物、ケイ酸塩、金属有機フレームワーク (MOF) などの「ハイブリッド材料」までの構造タイプをカバーするアニメーションの結晶化学ツアーなど、豊富な教育リソースも用意されています。

アニメーションによる CrystalViewer の教育ライブラリを使用して結晶化学を学習できます。

クロスプラットフォーム:純正仕様

CrystalMaker には、Windows 64-bit 版と macOS 64-bit 版の 2 つのバージョンが用意されています。Mac 版でも Windows 版でも、読み込み可能なドキュメントに違いはなく、ほぼ同じ機能が装備されていますので、クロスプラットフォームでの作業や共同作業を容易に行うことができます。2 つのバージョンは、それぞれのオペレーティングシステムのために全くのゼロから構築されたもので、Windows アプリケーション、Mac アプリケーションとして 100% ネイティブの純正です。これにより、システムとの統合、パフォーマンス、ユーザビリティ、および、デザインの美しさがそれぞれの環境で最大限発揮されます。

製品仕様

ユーザビリティ

エレガント、ユーザーフレンドリー、インタラクティブ

  • 64-bit ネイティブ Mac & Windows アプリケーション
  • Apple Silicon と Intel に最適化
  • macOS Sonoma と Windows 11 をサポート
  • エレガントなユーザーインターフェイス:すっきりとしてパワフル
  • ドラッグ&ドロップによる高速データインポート
  • 複数回の取り消し/やり直し
  • マルチドキュメントの同期
  • 触覚フィードバック (Mac):原子や結合を感じることができます。

ビジュアライゼーション

ピクセルパーフェクトな 3D グラフィックス

  • ゴージャスな高 DPI “Retina”グラフィックス
  • デプスフェーディング、デプスズーム/プロファイリング
  • ステレオペアプロット
  • 画面外の赤/青ステレオ (カラー)
  • 自動パースペクティブ

分子の構築

ポイント&クリックで最適化

  • 原子の複製、切り離し、移動、編集
  • H 原子の自動追加
  • ジオメトリの最適化 (エネルギーの最小化)
  • エネルギーの計算
  • 振動モードと IR スペクトルのシミュレーション

結晶構築

複雑な構造を簡単に構築

  • 対称ブラウザを備えたクリスタルエディタ
  • 混合 / 無秩序サイト占有をサポート
  • 原子変位パラメータ (Uiso, Uij)
  • 動的なプロット範囲制御:各軸に沿って分数座標で任意の範囲をリアルタイムに更新
  • 自動範囲最適化でセル端の陽イオン配位を修復

分子結晶ツール

結晶中の分子を見つける

  • 非対称単位を表示
  • 分子単位を表示
  • 無傷の分子を含むセルの内容をすべて表示
  • 分子フラグメントの非表示化 / 修復
  • 個々の分子を選択 / 分離

原子と楕円体

色、サイズ、スタイルのカスタマイズ

  • サイトまたは元素ごとに色とサイズを自動設定
  • 編集可能な元素の色と半径のプリセット
  • ユーザー定義の熱振動楕円体の確率値
  • 楕円体ではなく小さい球として表示するオプション (H 原子など)
  • 素、サイトラベル、原子番号によるラベル付け

原子ベクトル

強誘電体 / 磁気双極子を表示

  • 選択した原子に追加
  • 方向、スタイル、色のライブ編集
  • ベクトルフィールドをテキストデータからインポート

結合

カスタムボンドの高速検索と表示

  • Bonds Inspector:個々の結合仕様をインタラクティブに編集可能
  • 元素ペアの距離ヒストグラム
  • 一次結合および二次結合
  • 結合スタイル:ダブル、トリプル、破線、点線、ストライプ
  • シリンダーオプション:太さの選択
  • 結合半径のカスタマイズ
  • 結合距離ラベルオプション

多面体

複雑な構造を簡素化

  • 結合検索で自動生成
  • 巨大なゼオライトケージ、MOF などを可視化
  • スタイル:ソリッド、半透明、ハイブリッド、ブランク
  • 頂点に熱振動楕円体または原子球を表示
  • 凹面多面体 (曲面) の可視化

格子面

対称性、サーフェス、スラブを探る

  • 複数の平面/平行平面のセットを表示
  • 対称性に関連した平面を生成
  • 構造内を移動; 切片にスナップ
  • 構造をスライス; スラブを定義

サーフェイスオーバーレイ

分子形状と空洞

  • スペースフィル、ファンデルワールス、溶媒排除
  • リアルタイムプローブ球半径コントロール
  • ユーザー定義の色と不透明度

ボリューメトリックデータ

構造と特性を可視化

  • 複数の 3D データセットをインポートして視覚化
  • データセットの追加 / 減算
  • 等値面 / ボリューム、ポイントクラウド、スライス
  • リアルタイムの範囲スライダーコントロール (プリセット付き)

オーバーレイ

テキスト、線、矢印でラベル

  • 線、矢印、リッチテキストボックスを追加
  • カスタマイズ可能な軸ベクトル表
  • 結合ラベル (距離)
  • 凡例、ルーラー / スケールバー

回転と拡大縮小

リアルタイムなマウス / トラックパッド制御

  • マルチタッチジェスチャーによる回転と拡大縮小
  • Leap Motion® ハンドジェスチャーコントロール (Win)
  • AI 搭載ハンドトラッキング (Mac)
  • タッチバーコントロール (MacBook Pro)
  • Rotator ポップオーバーによる正確な角度入力
  • 任意の格子ベクトル、平面法線に沿って表示

アニメーション

構造の挙動とダイナミクス

  • 複数の構造シーケンスを同期
  • 構造挙動の可視化
  • 大規模シミュレーションの軌跡を可視化
  • アニメーション中の回転とズーム
  • スクラバーコントロール:早送り / 巻き戻し

選択ツール

原子レベルでの編集

  • ツール:矢印 / 長方形、なげなわ、多角形
  • 選択範囲を反復的に選択範囲を拡大
  • 選択範囲を隣接原子、環、分子に拡張
  • 対称性関連原子や結合を選択
  • 選択範囲の非表示 / 分離
  • 元素、サイト、分子ごとに原子を表示

直接測定

原子、距離、角度を測定

  • 選択した原子が配位サマリーを表示
  • 原子間距離 (誤差伝播あり)
  • 投影距離 (スクリーン平面内)
  • スクリーン平面内の任意の角度
  • 任意の 3 つの原子間の角度 (ロールオーバーあり)
  • 任意の 4 つの原子間のねじれ角

計算

構造特性を調べる

  • 細孔 (Porosity)
  • 3D 細孔マップ
  • 距離マップ
  • 分子体積
  • 表面積 / 体積計算
  • 電子密度マップ
  • 重心
  • 分子中心
  • キャビティファインダー (半透明の中心を追加)
  • 選択した原子を通る環
  • 原子間距離
  • 原子密度 / 距離ヒストグラム
  • ペア分布関数:X 線、中性子
  • 多面体歪み指数
  • 平面パッキング係数
  • 平面間 / ベクトル角
  • D スペース計算
  • 選択した原子を通るるベストフィット線 / 面
  • 選択した原子から平面までの距離
  • 単位セルの体積、密度、化学式
  • フレームワークの自動化:表示の定型化

変換

格子を再定義する

  • 単位セル変換 + 原点シフト
  • スーパーセルの生成および崩壊
  • 無秩序なサイトの可視化 (スーパーセル内)
  • サイトをマージ:別々の構造をマージ
  • 構造の補間 (より滑らかなアニメーション)
  • 格子を曲げる:ナノシリンダー、スパイラル、ヘリックス
  • 結晶↔分子の変換

結晶工学

新しい構造を設計する

  • スラブとサーフェスの生成
  • 結晶格子に空間のブロックを挿入
  • ある構造を別の構造の中に配置
  • 界面 / ドメイン境界の可視化
  • 原子の挿入:エレメントタイプの変更
  • 結晶内で選択した原子を移動/回転
  • 球状ナノ結晶

結晶エネルギーモデリング

スーパーコンピュータは不要!

  • デスクトップ上で結晶構造を緩和
  • 任意の表面や構造ブロックを緩和
  • 高速モンテカルロ緩和と最小二乗法による精密化
  • 統合されたポテンシャルライブラリ
  • スマートなポテンシャル選択
  • モンテカルロ圧力 / 温度シミュレーション (定数 NPT または NVT)
  • 温度シミュレーションオプション

格子ダイナミクス

フォノンをインタラクティブに可視化

  • 完全なフォノン計算
  • 状態密度
  • 任意の点間の分散曲線
  • 振動モードの可視化、回転、スケール

熱力学的特性

エネルギーモデリングから計算

  • エントロピー
  • 熱容量
  • ヘルムホルツ自由エネルギー
  • ゼロ点エネルギー
  • 振動エネルギー

物理的特性

エネルギーモデリングから計算

  • 弾性定数
  • 体積弾性率、せん断弾性率
  • ヤング率
  • ポアソン比
  • 音速
  • 誘電率

出力

グラフィックス、ビデオ、データのエクスポート

  • 透明度のある高解像度のグラフィック
  • ビデオ:回転、アニメーション、振動
  • 3D プリント (STL 経由) + COLLADA 3D
  • 構造、座標、結合、距離
  • CrystalDiffract® および SingleCrystal™ (別売) と連携し、構造 / 回折の回転と再計算をライブで実行。原子レベルでリアルタイムに構造を編集し、回折パターンが更新されるのを確認可能

ファイルフォーマット

包括的なインポートとエクスポート

FormatImportExport
  1. 3ED■ 
  2. ATOMS■ 
  3. CASTEP Cell■ 
  4. CASTEP Output■ 
  5. CASTEP Volumetric■■
  6. CCL■ 
  7. Chem3D Cartesian■■
  8. CIF a■■
  9. CMDF■ 
 10. CMDX■■
 11. CMMF■ 
 12. CMTX■■
 13. CSSR■ 
 14. Gaussian CUBE■ 
 15. DEN (Volumetric)■ 
 16. DL_POLY Config■ 
 17. DL_POLY Revcon■ 
 18. DL_POLY History■ 
 19. DMol3 “.car”■■
 20. DMol3 “.arc”■ 
 21. FDAT (CSD)■ 
 22. GRD (Volumetric)■■
 23. GROMACS■ 
 24. GSAS■ 
 25. GULP■ 
 26. ICSD■ 
 27. LAMMPS■ 
 28. Molfile■ 
 29. PDB■■
 30. Prismatic■ 
 31. RMCProfile■■
 32. SDfile■ 
 33. SHELX b■ 
 34. STRUPLO■ 
 35. SYSTRE c■ 
 36. TOPAS■ 
 37. VASP Structure■ 
 38. VASP Trajectory■ 
 39. VASP Volumetric■ 
 40. VESTA■ 
 41. Voxel■■
 42. WIEN2k■■
 43. XCrySDen Structure■ 
 44. XCrySDen Animation■ 
 45. XYZ■■

インポートに関する注意事項

  • a. CIF: 1 つの CIF ファイルから複数の構造体をインポートします (熱パラメータとエラーパラメータを含む)。
  • b. SHELX: マルチパートの SHELX ファイルをサポートします。複合構造または無秩序モデルの個々の状態を表示するオプションがあります。
  • c. SYSTRE: 対称性に関連した結合を自動カラーコーディネート表示します。

その他のデータフォーマット

FormatImportExport
  1. Elements■■
  2. Coordinates ■
  3. Visible Coordination ■
  4. Crystal Coordination ■
  5. HTML Structure ■
  6. Distances & Angles ■
  7. Vibrations List ■

構造ライブラリ

CrystalViewer

  • 1400 の参照構造を瞬時に表示
  • 主な造岩鉱物 (400+)
  • ゼオライト骨格 (230)
  • 構造アーキテクチャ (アニメーション)
  • 基本構造タイプ
  • テーマ別ライブラリ

サポートオプション

CrystalMaker 社が提供するサポート

  • 30 年以上の実績あるサービスとサポート
  • ユーザーガイド (PDF)
  • クイックスタートチュートリアル (PD)
  • ビデオチュートリアル + YouTube™ チャンネル
  • 無料テクニカルサポート
  • 定期的なアップデート

CrystalMaker 11 動作環境

CrystalMaker 11 は、CrystalDiffract 7 / SingleCrystal 5 と連動させて利用できます。

Mac 版

対応 OS

  • macOS 26 “Tahoe” 推奨
  • macOS 15 “Sequoia”
  • macOS 14 “Sonoma”
  • macOS 13 “Ventura”
  • macOS 12 “Monterey”
  • macOS 11 “Big Sur”

ハードウェア (UNIVERSAL BINARY)

  • Apple Silicon または Intel Mac (macOS 11 以降対応)
  • HDD: 1 GB 以上
  • RAM: 8 GB 以上 (16 GB 以上 推奨)

Mac インストール時の注意事項

  1. 管理者ユーザー (Admin User) としてインストールしてください。 他でインストールすると、Permission エラーが発生する可能性があります。
  2. ネイティブ対応:CrystalMaker は、macOS 15 “Sequoia” から macOS 10.14 “Mojave” までのあらゆる Mac で「箱から出してすぐ」動作するよう設計されています。単に「動作する」だけでなく、最新の M シリーズ Apple Silicon プロセッサだけでなく、旧式の Intel ベースのプロセッサ上でもネイティブに動作します。
  3. OpenGL サポート:2 つのグラフィックモードが用意されています。1 つは、最新の (Mac 向け) OpenGL 4.1 を使用し、ディスクリートグラフィックカードを搭載したマシンで動作します。もう 1 つは、OpenGL 3.2 を使用し、Intel 統合グラフィックを搭載したマシン (ほとんどのノートパソコン) で使用されます。また、本ソフトウェアで使用される高性能グラフィックレンダリングを処理できないことが判明した場合、他のマシン (グラフィックカードを搭載した古いコンピュータなど) でもこのモードが使用されます。
    Preferences/Settings パネルの Graphics ペイン (CrystalMaker > Preferences) で、”use latest graphics” (最新のグラフィックスを使用する) のオン/オフを切り替えてください。
  4. ワークステーションクラスのソフトウェア:CrystalMaker は、最新のハードウェア上で最高のパフォーマンスと息をのむようなグラフィックを提供するように設計されています。古いオペレーティングシステムや Mac でプログラムを実行する場合は、アプリケーションのパワーを十分に発揮できないことがあります。
    そのため、最新のハードウェアにアップデートし、Apple のシステムソフトウェアを完全に最新に保つことを強くお勧めします。
  5. Gatekeeper Alert:CrystalMaker はコード署名され、公式に認証されたアプリケーションであり、Mac のセキュリティを最大限に高めるよう設計されています。ただし、CrystalViewer と安全に連携させるには、初回起動前に必ず CrystalMaker を /Applications フォルダにコピーしてください。これにより macOS “Gatekeeper” が CrystalMaker を潜在的なセキュリティ脅威と判定するのを防げます。
    また、CrystalViewer も Gatekeeper 準拠の方法でインストールされていることを確認する必要があります。つまり、CrystalViewer と CrystalMaker の両方をダウンロードし、解凍した後、どちらかを起動する前に、コンピュータ上の別の場所 (理想的には /Applications) に物理的に移動させる必要があります。

Windows 版

対応 OS (64-bit のみ)

  • Windows 11 推奨
  • Windows 10

.NET Framework 4.8 以降が必要です。

ハードウェア

  • Windows 10 以降が動作する 64-bit PC (32-bit では動作しません)
  • OpenGL 3.2 以降に対応するグラフィックスカード(OpenGL 4 対応の高速なディスクリートグラフィックカード 推奨 )
  • HDD: 1 GB 以上
  • RAM: 4 GB 以上 (16 GB 以上 推奨)

Windows インストール時の注意事項

  1. グラフィックドライバのアップデート:CrystalMaker をインストールする前に、グラフィックカードのドライバをアップデートしてください。アップデートされていない場合、表示の問題が発生する可能性があります。
    グラフィックカードはサードパーティによって提供されているため、Windowsソフトウェアアップデートやコントロールパネルでは更新できません。そのため、グラフィックカード製造元のウェブサイトにアクセスし、最新のドライバをお使いのマシンにダウンロードする必要があります。
    CrystalMaker 社に報告されている技術的な問題の大部分は、グラフィックスカードドライバのバグに関連していることが判明しています。ドライバソフトウェアをアップデートすると、多くの問題が解決します。
  2. グラフィックスアクセラレーションを有効にする:nVidia グラフィックカードを使用している場合、CrystalMaker (およびその他の OpenGL アプリケーション) のグラフィックアクセラレーションを完全に有効にする必要があります。nVidia のコントロールパネルにアクセスし、高性能プログラムのリストに CrystalMaker (WinCM.EXE) を追加してください。
  3. 普段使用しているユーザーアカウントでログインし、ご自身向けにソフトウェアをインストールしてください。 管理者ユーザーとしてソフトウェアを使用する場合を除き、管理者ユーザーとしてログインしてソフトウェアをインストールしないでください。(デフォルトでは、ソフトウェアはアクティブなユーザーのみ向けにインストールされます。インストールプロセス中に管理者パスワードの入力が求められます。)
  4. インストール中は “OneDrive” を無効にしてください。 Microsoft OneDrive を使用中にパーミッション関連のエラーが発生したとの報告が寄せられています。また、”Webroot” アンチウイルスパッケージに問題が生じたケースも数件確認されています。これらはいずれもシステム関連の課題です。インストール中にエラーが発生した場合は、インストール作業中は “OneDrive” を無効にしてください。インストール完了後、再度有効化できます。
  5. “Webroot Anti Virus” を無効にしてください。 Webroot Anti Virus の最新リリースを使用しているユーザーから偽のエラーが報告されています。CrystalMaker をインストールする間、このソフトウェアを無効にしてください。その後、ベンダーのウェブサイトにアクセスし、その指示に従って CrystalMaker を許可されたアプリケーションのリストに追加してください。
  6. ファイアウォール除外ポリシーをオフにしてください。 CrystalMaker ソフトウェア製品は、CrystalMaker 社のウェブサーバーと通信できる必要があります。通信が阻害されると、製品が動作しなくなる可能性があります。これは、アップデートのチェックとライセンスの検証の両方に必要です (例えば、ハッカーや盗難/クラックされたソフトウェアのユーザーは、ファイアウォールの背後に隠れることが知られています)。 CrystalMaker 社製品とウェブサーバーとの通信を妨げるようなファイアウォールポリシーが設定されていないことをご確認ください。

ライセンス

Personal ライセンス

使用権

1 名:注文時に指定された「エンドユーザー」のみ使用できます。

個人用ライセンスのため、エンドユーザー以外が使用した場合はライセンス違反とみなされ、ライセンスが停止されます。他者への譲渡およびユーザー変更はできません。CrystalMaker Software Limited の書面による事前の同意がない限り、いかなる形式であってもドキュメントまたはプログラムのコピーを配布することはできません。

インストール可能台数

必要な数のマシンにインストールできます (オフィス、自宅、ラップトップなど)。 一度に起動できるのは 1 台のみです。

テクニカルサポート

エンドユーザーのみが依頼し、提供を受けることができます。

Group ライセンス

使用権

Small Group:1 ライセンスにつき 10 名まで
 代表者 1 名 (注文時に指定された「グループリーダー」) と固定ユーザー 9 名が使用できます。

Large Group:1 ライセンスにつき 20 名まで
 代表者 1 名 (注文時に指定された「グループリーダー」) と固定ユーザー 19 名が使用できます。

固定ユーザーは、グループリーダーと同じグループ (研究室等) に在籍し、グループリーダーと同じ場所で作業するメンバーに限られます。名目上は同じグループであっても、異なる機関または場所に所属している場合は使用できません。固定ユーザーは随時変更できます。グループリーダーを変更する場合は弊社までご連絡ください。

本ライセンスは不特定多数のユーザーで使用することはできません。複数のグループでの共有、他のグループへの譲渡はできません。

インストール可能台数

Small Group: 1 ライセンスあたり最大 10 台

Large Group: 1 ライセンスあたり最大 20 台

グループから異動/脱退する場合は、所有のマシンから本ソフトウェアをアンインストールする必要があります。

テクニカルサポート

グループリーダーおよび固定ユーザーが依頼し、提供を受けることができます。 グループリーダー以外が依頼する場合は、グループのメンバーであることを明示する必要があります。(gmail, yahoo などの所属先が特定できないメールアドレスは使用できません。)

Site ライセンス

区分 (サイトの人数)SmallMediumLarge
官公庁・一般企業~999 人1,000 ~ 4,999 人5,000 人 ~
教育機関~ 9,999 人10,000 ~ 29,999 人30,000 人 ~

使用権

導入サイトの常勤メンバー (「ライセンスユーザー」) 。ビジターや、導入サイトと正式に関係のない人は使用できません。

導入サイトに関連する公的な目的でのみ使用可能です。教育用サイトの場合、商用目的での使用はできません。

インストール可能台数

サイトに所属するマシンおよびライセンスユーザーが所有する個人用マシン(ノートブック等)にインストールできます。ライセンスユーザー所有マシンで使用する場合、ライセンスユーザーのみ本ソフトウェアにアクセスできます。

年間ライセンスを更新しない場合は、すべてのマシンから本ソフトウェアのすべてのコピーを破棄する必要があります。

テクニカルサポート

サイト管理者が依頼し、提供を受けることができます。 ライセンスユーザーが依頼する場合は、サイトのライセンスユーザーであることを明示する必要があります。(gmail, yahoo などの所属先が特定できないメールアドレスは使用できません。学生からの問い合わせや指導の手伝いなどには応じられません。)

トライアル

デモ版お申込み

製品価格

※ 製品価格は、下記の見積依頼フォームよりお問合せください。

ライセンス区分使用権使用可能な製品対応OS期間
Personal[個人向け]
1 名 (固定ユーザー)
CrystalMakerMac または Windows
(固定)
無期限
年間 (教育用のみ)
Small Group[大学/企業の研究室向け]
最大 10 名 (固定ユーザー)
CrystalMakerMac または Windows
(固定)
無期限
Large Group[大学/企業の研究室向け]
最大 20 名 (固定ユーザー)
CrystalMaker
CrystalDiffract
SingleCrystal
Mac
Windows
年間
Site
(Small/Medium/Large)
[大学のキャンパス、
研究所、企業の施設等]
サイト単位で使用可能
CrystalMaker
CrystalDiffract
SingleCrystal
Mac
Windows
年間
Classroom講義の一環として
教室で学生のみが使用可能
CrystalViewerMac
Windows
年間
 ライセンス区分ごとの使用権やインストール可能台数等については ライセンス をご覧ください。
  • 製品は英語アプリケーションです。マニュアルは英語 PDF マニュアルです。
  • ヒューリンクス作成『CrystalMaker ユーザーガイド 日本語版 (PDF)』『CrystalMaker チュートリアル ⽇本語版 (PDF)』が付属します。

お見積り・ご購入

新規ご購入

製品補足情報欄に、ご希望のライセンス区分 (Personal / Small Group / Large Group / Site) をご記入ください。
 Personal / Small Group をご希望の場合は、OS (Mac / Win) もご記入ください。
 複数のグループ間でソフトウェアを共有する場合は、Site ライセンスをご購入ください。

アップグレード

アップグレード前の製品と同じ OS / ライセンス区分にのみアップグレードできます。

  • CrystalMaker 11 へアップグレード可能なバージョン:
    ・ CrystalMaker 9
    ・ CrystalMaker X (10)

※Windows 版ご購入の前に※

Windows 版の場合、OpenGL 3.2 以上が必要です (OpenGL 4.1 以上 推奨)。環境によっては動作しない場合があります。ご購入される前に動作環境をご確認のうえ、デモ版 をお試しください。

サポート

CrystalMaker サポート情報はこちら

アップデータはこちら (Mac, Win)

CrystalMaker Software 社のサポートは現行バージョンに対してのみ提供されます。

  • Perpetual (無期限) ライセンスの場合
    ご購入時のバージョンで、無期限にご使用いただけます (ご購入時の環境における動作を保証)。本製品のサポート (インストーラー提供を含む) は、最新バージョンに対してのみ提供されます。
  • Annual (年間) ライセンスの場合
    ご購入時のバージョンで、1 年間ご使用いただけます。有効期間中にバージョンアップグレードがあった場合は、更新時に最新バージョンが提供されます。

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