【製品カタログ】BIOVIA Materials Studio - 材料開発シミュレーション統合ソフトウェア

BIOVIA Materials Studio Materials Studio は、大学、官公庁、企業の研究で活用できる
最も完成されたマテリアル・シミュレーション・ソフトウェアです。

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　　　　BIOVIA Materials Studio 2016 がリリースされました。

＜新機能の例＞
◆古典力学計算◆
結合、結合角、van der Waals相互作用に対してTabulatedポテンシャルが利用可能となり、 ポテンシャルの定義の自由度が非常に高くなりました。

◆量子力学計算◆
CASTEPでスピン軌道相互作用が計算可能となり、状態密度などの電子状態をより高精度に計算できるようになりました。

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その他の新機能につきましてはカタログをご覧ください！
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BIOVIA Materials Studio Gaussian（R）Interface を使用すると、ハートリーフォック法、密度汎関数理論 (DFT)、および MP2、CCSD、G3 などの洗練された手法を含む Gaussian の幅広い ab initioモデリング手法に、BIOVIA Materials Studio のグラフィカルインタフェースからアクセスできるようになります。
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BIOVIA Materials Studio Reflex は、結晶構造に基づいて X 線、中性子、電子の粉末回折パターンをシミュレートします。 （詳細を見る）

『CASTEP』は密度汎関数理論（DFT）による第一原理量子力学計算プログラムでで、
セラミックス、半導体、金属を含む広範囲な材料の固体、界面、表面の物性を予測できます。

NMR CASTEPは線形応答理論に基づき、分子や固体材料の磁気共鳴特性を
第一原理計算で予測します。
これまでに無い精度でNMR化シフト値、電場勾配テンソル、スピン結合定数、
gテンソルを算出します。

【特長】
■広範囲な材料の固体、界面、表面の物性を予測可能
■高精度でNMR化シフト値、電場勾配テンソル、スピン結合定数、gテンソルを算出

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。 （詳細を見る）

量子力学計算の精度と古典力場計算のスピードを併せたハイブリッド QM/MM 計算法を利用。 （詳細を見る）

材料の構造最適化計算、物性計算、分子動力学計算 （詳細を見る）

NMR CASTEPでは、NMR 化学シフトおよび電場勾配テンソルを第一原理から予測。 （詳細を見る）

分子のコンフォメーションと柔軟性を明確化するコンフォメーション探索アルゴリズムおよび分析ツールを提供 （詳細を見る）

数千個の原子で構成されるような系に対して高精度な第一原理計算を実現。 （詳細を見る）

xtinction-specific dichotomy procedureによりパラメータ空間を網羅的に検索し、可能性のある単位格子をすべてリストアップ。 （詳細を見る）

ナノメートルからマイクロメートルの長さ、ナノ秒からマイクロ秒の時間のスケールで物質を研究する、粗視化シミュレーションモジュール （詳細を見る）

吸着等温線やヘンリー定数といった、吸着や分離現象の研究に必要な基本的特性を予測する手段を提供 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studio QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationships: 定量的構造活性相関) の
BIOVIA Materials Studio Materials Studio への統合により、さまざまな記述子と高度な解析機能が利用
できるようになり、これにより、高品質な構造活性相関を生成できます。 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studio Synthia では、高度な QSPR （Quantitative Structure-Property Relationships:
定量的構造物性相関） を使用して単独重合体および共重合体の物性を計算します。 （詳細を見る）

結晶形状の予測、結晶表面の安定性の分析、独自の添加物の開発、溶媒と不純物の影響の制御等への応用が可能。 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studio Polymorph Predictor を使用すると、化合物の分子構造から直接その結晶多形を予測できます。 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studio Motif は分子結晶内の水素結合情報を分析するツールです。水素結合トポロジの
定性分析と定量分析ができます。 （詳細を見る）

有機/無機分子のさまざまな物理的、化学的物性を、半経験的分子軌道法を利用してすばやく予測。 （詳細を見る）

周期的/非周期的な基板上において分子の低エネルギー吸着サイトを探索 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studio MesoDyn では、古典的な密度汎関数法を使用して、複雑なポリマー系の相分離や構造など、複雑な流体系の作用について、長さや時間のスケールの大きな研究ができます。 （詳細を見る）

粉末回析データを使用して、有機系/無機系を含め、混合物中の異なる相の相対比率を特定できる。 （詳細を見る）

液体−液体、ポリマー−ポリマー、ポリマー−添加剤などの系における、混合、相平衡、および分離技術のための相図や相互作用パラメータを予測。
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BIOVIA Materials Studio QSAR Plus は、QSAR に、反応性指数や正確なエネルギーを計算する DMol3 記述子の機能を加えたものです。 （詳細を見る）

二次電池の材料研究では、正負の電極材料、電解液、添加剤、セパレータ材料など、色々な種類の材料を原子・分子レベルで評価する必要があります。BIOVIA Materials Studioはこのような様々な材料に対応する原子・分子レベルのシミュレーション技術を各種取り揃えています。
また、大量の構造モデルに対し、自動的にシミュレーションを実行させ、結果のデータを管理、解析する機能もあります。 （詳細を見る）

『BIOVIA』は、
電池用材料の研究・開発に活用できるシミュレーションツールです。

電極間電位差予測、原子・分子の安定配置探索等の各種シミュレーションや
各種分析実験(IR, Raman, EELS, XANES, XES, NMR等)の
理論的な予測スペクトルが計算できます。

さらに、大規模スクリーニングによる高性能候補材料の探索も可能です。

【特長】
■正負電極・電解質材料の基礎的な物性予測シミュレーション
■TIR、EELS、NMRなどの分析実験結果の理論的解釈
■大規模スクリーニングによる候補材料の選定

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

最近の材料の設計、開発においては原子・分子レベルでの状態や現象の理解を深め、それに基づく材料開発を行うことが必要となってきています。

このような中、近年のコンピュータ性能の向上に伴い、最近では原子や分子スケールのモデルを扱うコンピュータ・シミュレーションが材料研究において積極的に応用されるようになってきました。

アクセルリスの「BIOVIA Materials Studio」はこのような原子・分子スケールの各種のシミュレーション手法を搭載したパッケージソフトウェアで、単一のプラットフォームから実行できるユーザフレンドリーな統合環境をご提供いたします。 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studioでは低分子液体やアモルファスポリマーのモデリング・シミュレーションを行って様々な物性値を予測することが可能です。

こちらのビデオでは「古典分子動力学計算による密度の計算方法」をデモを交えてご紹介しています。

密度は基本的な物性値であるため、正しく計算することはその他の物性値計算においてもとても重要です。 （詳細を見る）

DMol3は密度汎関数理論（DFT）に基づく非常にユニークな第一原理量子力学計算プログラムです。

その高速性と高い精度、信頼性により化学・製薬企業のみならず、
固体材料科学の分野の研究においても高く評価され、活用されています。

有機/無機分子、分子性結晶、共有結合結晶、固体金属、またそれらの表面周期モデルにおける
電子構造や物性について、DFT を使用したシミュレーションを行います。

【特長】
■有機/無機分子などの電子構造や物性について「DFT」を使用したシミュレーションが可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。 （詳細を見る）

BIOVIA Materials Studio Visualizerは、色々な分子シミュレーション・モジュールにおける構造モデル構築と結果の可視化を行うソフトウェアです。
20個以上ある全てのモジュールに対し共通のプラットフォームを提供しており、低分子、ポリマー、液体、金属、半導体、絶縁体、セラミックスなどさまざまな原子・分子レベルのモデルを作成することが可能です。 （詳細を見る）

BIOVIAの「Forcite Plus」は最新の古典力学計算ツールであり、エネルギー計算／構造最適化／動力学シミュレーションが可能です。

単純な分子から二次元表面、結晶に代表される三次元周期性構造に至るまで、広い適用性を備えています。

包括的な解析ツールにより密度変化のような基本物性の解析から双極子自己相関関数のような高度な物性の計算に至るまであらゆる物性を提供します。

これらの機能の全てはBIOVIA Materials Studioの環境で操作でき、直観的かつ速やかに習得し利用できます。 （詳細を見る）

【ONETEP を使用した第一原理計算の代表的な適用例】
• 表面化学
• 大規模分子系の構造特性
• タンパク質- リガンド複合体のエネルギー
• 電子励起－UV / VIS スペクトル
• ナノチューブの構造およびエネルギー特性
• 半導体およびセラミックスの欠陥特性 (空孔、格子間原子、置換型不純物、結晶粒界、転位など)

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BIOVIAは製薬、化学、材料分野の現場に特化したサイエンス・データ・マネジメント環境を提供しています。

「マテリアルズ・インフォマティクス(MI)」では、材料開発の現場従来の「経験」を中心とした開発から「データ」を中心としたアプローチへの転換を実現します。研究所の現場でデジタル化を推進することにより、材料開発の "順 "の方向（入力された材料に対して特性が計算される）を加速することは出来ますが、MIの目指す理想的なソリューションは "逆 "の方向（望ましい特性に対して材料を発見する）を実現することです。この理想的な形を実現するには、自動運転や検索エンジンなどの他のAI分野とは異なり、しばしばまばらで高次元の、偏った、ノイズの多いデータを扱うノウハウが必要になります。

BIOVIAはこの課題に対して、PC上で保存されて活用しづらい「非構造化データ」とデータベース上にある「構造化データ」をデジタル上で統合して処理するソリューションと高スループットのシミュレーション技術を組み合わせた、独自のソリューションについてご紹介します。
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製薬、化学、材料分野の研究・開発部門の現場では、実験エータを紙ベースのラボノートに記録することで各部門が分断され、製品の開発までに莫大な時間を要しています。ダッソー・システムズのBIOVIAでは、この課題に対処するための最適なソリューションをご紹介します。 （詳細を見る）

【主な新機能】
■新しいモジュールFlexTSが追加されました。FlexTSを使ってポテンシャルエネルギー面上の停留点の位置を探索するための新しいタスクがDMol3とDFTB+に追加され、複数の反応経路の計算と各経路上の反応障壁の計算が可能になりました。
■分子動力学計算モジュールのForciteがGPUに対応しました。
■固体材料の凝固や粒成長を予測するために、PhaseField法を使った計算を行う一連のプロトコルがPipelinePilotに追加されました。
■CASTEPや他のモジュールにも様々な新機能が含まれています。 （詳細を見る）

ダッソー・システムズのBIOVIAは製薬、化学、材料分野において多様なイノベーションを創出するためのサイエンティフィック・ツールとデータ・マネジメント環境を提供します。
研究、製品開発、品質管理、製造などのステージでイノベーションの強化や製品開発の加速化、生産性やコンプライアンスの向上、コスト削減などを実現する多彩なアプリケーションをラインナップしています。

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ダッソー・システムズのBIOVIAは製薬、化学、材料分野において多様なイノベーションを創出するためのサイエンティフィック・ツールとデータ・マネジメント環境を提供します。
研究、製品開発、品質管理、製造などのステージでイノベーションの強化や製品開発の加速化、生産性やコンプライアンスの向上、コスト削減などを実現する多彩なアプリケーションをラインナップしています。

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ダッソー・システムズのBIOVIAは製薬、化学、材料分野において多様なイノベーションを創出するためのサイエンティフィック・ツールとデータ・マネジメント環境を提供します。
研究、製品開発、品質管理、製造などのステージでイノベーションの強化や製品開発の加速化、生産性やコンプライアンスの向上、コスト削減などを実現する多彩なアプリケーションをラインナップしています。

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BIOVIAは、製薬、化学、材料分野の研究開発に特化したサイエンティフィック・ツールとラボラトリデータ・マネジメント環境を提供しています。
多彩なアプリケーションを使って基礎研究、応用研究、開発研究の各ステージでイノベーションと製品開発を加速化し、研究開発における生産性やコンプライアンスの向上、コスト削減などを実現します。

開催日時：2022年12月8日(木)

【本イベントでご紹介するソリューション】
・材料の研究・開発における分子シミュレーションの現在と将来
・Pipeline Pilot による化学・生物学向けデータサイエンス環境の実現
・電子実験ノートから広がる研究開発のデジタル化
・BIOVIA のラボ業務デジタル化支援ツール （詳細を見る）

当社のBIOVIAは、オンラインにて、マテリアル・サイエンス オンラインセミナー
シリーズ 2023 第1回となる「アクティブラーニングによる材料探索・最適化～
有機材料：エポキシ樹脂の接着強度の応用例」を開催いたします。

BIOVIAでは、目的とする特性を持つ材料の探索および配合の最適化を効率良く
行うための、分子シミュレーション、実験、データサイエンスをつなぐ
ソリューションをご提供。

本セッションでは、異なる種類の材料に対して、アクティブラーニングを適用した
事例をご紹介します。ぜひ、ご聴講ください。

【開催概要】
■日時：2023年5月24日(水)　15：00～15：45
■開催形式：オンライン
■言語：日本語

※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

当資料では、「BIOVIA Materials Studio」を使用した、封止材開発への
応用へ向けたソフトマテリアルの熱伝導率シミュレーションについて
詳しく掲載しています。

「BIOVIA Materials Studio」を使うと、初期構造の作成から熱伝導率の
計算までを使いやすいGUIから簡単に実行することができます。

Pipeline PilotやMaterialsScriptと組み合わせることで、
材料の組成を変えながらハイスループット・スクリーニングを行い、
目的とする物性値を示す材料の組成の候補を絞り込み、
その候補から実験的に検証を行う材料の指針を得ることができます。

【掲載内容】
■背景
■理論
■シミュレーションのワークフロー
■計算事例
■まとめ

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）