JPH08287039A - Method for generating atomic coordinates - Google Patents

Method for generating atomic coordinates

Info

Publication number
JPH08287039A
JPH08287039A JP8508395A JP8508395A JPH08287039A JP H08287039 A JPH08287039 A JP H08287039A JP 8508395 A JP8508395 A JP 8508395A JP 8508395 A JP8508395 A JP 8508395A JP H08287039 A JPH08287039 A JP H08287039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
repeating unit
data
surface structure
atomic
circle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8508395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Takemura
佳昭 竹村
Takuya Maruizumi
琢也 丸泉
Jiro Ushio
二郎 牛尾
Ryotaro Irie
亮太郎 入江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8508395A priority Critical patent/JPH08287039A/en
Publication of JPH08287039A publication Critical patent/JPH08287039A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

PURPOSE: To efficiently execute coordinate data generating processing by prepar ing a surface model consisting of the repeat of surface structure to be a repeat unit by specified repeating frequency in a two-dimensional (2D) direction. CONSTITUTION: The data of respective atomic coordinates for surface structure to be a repeat unit in the 2D direction of a surface are directly inputted by a user through a keyboard 207 or a mouse 209 or inputted by a method for reading out an electronic file or the like prepared on a disk 203. Then the data of a repeat unit vector in the 2D direction corresponding to the surface structure to be the repeat unit are inputted. Then the diameter data of a circle expressing the size of a molecule projecting to the surface are inputted. Then operation for finding out minimum natural numbers (m), (n) inscribing a circle having a diameter inputted into the 2D face of the surface structure to be the repeat unit expressed by m×n input data is executed. Then the coordinates of respective atoms in surface structure constituted of repeatedly arraying (m) repeat units of surface structure in a prescribed direction and (n) repeat units of surface structure in the other prescribed direction are set up by the use of the found natural numbers (m), (n).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、材料シミュレーション
における原子座標生成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for generating atomic coordinates in material simulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】分子軌道法や分子動力学など、原子1個
ずつを識別して取り扱う材料シミュレーションにおい
て、表面吸着現象の様に分子と表面とが相互作用する系
の計算を行う場合、表面のモデルは、原子集団の座標を
全て指定することにより定義する。分子と表面との相互
作用を正確に表わすためには、表面モデルである原子集
団の2次元面内の面積は、分子の投影面積より大きくな
る必要がある。さらに、2次元方向に周期性をもつ表面
の場合、必要とされる2次元面内の面積が2次元方向の
繰り返し単位の2次元面内の面積を超える場合には、2
次元方向の繰り返し単位を複数個繰り返して表面モデル
を設定する必要がある。表面モデルとなる原子集団の座
標生成を効率的に行うための方法としては、2次元的ま
たは3次元的画像表示を利用したものが知られており、
例えば、「Journal of Computer−
Aided Molecular Design」19
95年第9巻13頁ないし32頁に記述されている技術
などがある。
2. Description of the Related Art In a material simulation such as a molecular orbital method and a molecular dynamics method in which each atom is identified and handled, when a system in which a molecule and a surface interact like a surface adsorption phenomenon is calculated, The model is defined by specifying all the coordinates of the atomic population. In order to accurately represent the interaction between the molecule and the surface, the area in the two-dimensional plane of the atomic population that is the surface model needs to be larger than the projected area of the molecule. Furthermore, in the case of a surface having periodicity in the two-dimensional direction, if the required area in the two-dimensional surface exceeds the area in the two-dimensional surface of the repeating unit in the two-dimensional direction, 2
It is necessary to set a surface model by repeating a plurality of repeating units in the dimensional direction. A method using two-dimensional or three-dimensional image display is known as a method for efficiently generating the coordinates of an atomic population that becomes a surface model.
For example, "Journal of Computer-
Aided Molecular Design "19
For example, there are techniques described in 1995 Volume 9, page 13 to page 32.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、表
面と相互作用する分子の大きさに基づいて必要とされる
表面モデルの大きさが自動的に決定されることはない。
そのため、同技術のユーザは所定の手続きの後座標設定
した表面モデルの2次元面内での面積を自ら判断し、不
的と判断した場合には表面モデルの座標設定をやり直し
ていた。従って、表面モデル原子集団の座標設定が完了
するまでの処理における手続きの数が一定せず、能率も
悪かった。
In the above prior art, the size of the surface model required is not automatically determined based on the size of the molecule interacting with the surface.
Therefore, the user of the same technique judges the area in the two-dimensional plane of the surface model whose coordinates have been set after a predetermined procedure, and if it is judged to be unsuitable, the coordinates of the surface model are set again. Therefore, the number of procedures in the process until the coordinate setting of the surface model atomic population is completed is not constant and the efficiency is poor.

【0004】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものである。
The present invention has been made to solve the above problems.

【0005】本発明の目的は、分子と相互作用する表面
モデル原子の座標データ生成の処理を容易かつ能率的に
することにある。
It is an object of the present invention to facilitate the process of generating coordinate data for surface model atoms that interact with molecules.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、表示装置及び入力装置を備えた情報処理端末におい
て、1個またはそれ以上の分子と2次元方向に周期性を
持つ表面からなる系のうち表面モデルとなる原子集団の
原子座標生成方法方法において、前記表面の2次元方向
の繰返し単位となる表面構造の各原子座標と、前記表面
の2次元方向の繰返し単位を表す2種類のベクトルの座
標と、前記繰返し単位を表す2種類のベクトルで表され
る平行四辺形の2辺およびその2辺で挟まれる角度と、
前記表面に投影した分子の大きさを表す円の直径とを入
力データとして持ち、前記表面に投影した分子の大きさ
を表す円が内接する平行四辺形でありかつ前記繰返し単
位を表す2種類のベクトルで表される平行四辺形の2次
元方向への有限の繰返しからなる様な平行四辺形を形成
するための前記繰返し単位を表す2種類のベクトルで表
される平行四辺形の2次元方向への繰返し数を求め、前
記繰返し単位となる表面構造の2次元方向への前記繰返
し数の繰返しからなる表面モデルを生成する。
To achieve the above object, in an information processing terminal equipped with a display device and an input device, a system consisting of one or more molecules and a surface having a periodicity in a two-dimensional direction. In the method of generating atomic coordinates of an atomic population that is a surface model, each of the atomic coordinates of the surface structure that is a repeating unit in the two-dimensional direction of the surface and two types of vectors representing the repeating units in the two-dimensional direction of the surface And the two sides of the parallelogram represented by the two types of vectors representing the repeating unit and the angle between the two sides,
Two types of parallelograms, which have as input data a diameter of a circle representing the size of a molecule projected onto the surface and are inscribed by a circle representing the size of the molecule projected onto the surface and represent the repeating unit, In the two-dimensional direction of a parallelogram represented by two kinds of vectors representing the repeating unit for forming a parallelogram which is composed of finite repetitions of the parallelogram represented by a vector in the two-dimensional direction Is calculated, and a surface model composed of repetitions of the repetition number in the two-dimensional direction of the surface structure serving as the repetition unit is generated.

【0007】[0007]

【作用】入力データにおいて、表面の2次元方向への繰
返し単位を表す2個のベクトルをそれぞれ
In the input data, two vectors representing the repeating unit in the two-dimensional direction of the surface are respectively set.

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】とする。これら数1及び数2であらわされ
るベクトルの大きさをそれぞれa,bとする。また、数
1及び数2であらわされるベクトルのなす角をθとす
る。
[0010] The magnitudes of the vectors represented by these equations 1 and 2 are a and b, respectively. Further, the angle formed by the vectors represented by the equations 1 and 2 is θ.

【0011】一方、分子の大きさを表す円の直径をDと
する。
On the other hand, let D be the diameter of a circle representing the size of the molecule.

【0012】このとき、At this time,

【0013】[0013]

【数3】 (Equation 3)

【0014】かつAnd

【0015】[0015]

【数4】 [Equation 4]

【0016】を満たす最小の自然数m及びnを求める。The minimum natural numbers m and n satisfying the above are obtained.

【0017】次に、0≦i≦(m−1)かつ0≦j≦
(n−1)なる全ての整数i及びjの組合せに対して
Next, 0 ≦ i ≦ (m−1) and 0 ≦ j ≦
For all combinations of integers i and j of (n-1)

【0018】[0018]

【数5】 (Equation 5)

【0019】なるベクトルを計算し、入力された2次元
方向の繰返し単位となる表面構造の各原子座標に対して
数5で表されるベクトルを加えた座標を表面モデルの座
標として設定する。
The vector is calculated, and the coordinate obtained by adding the vector represented by the equation 5 to each atomic coordinate of the input surface structure which is the repeating unit in the two-dimensional direction is set as the coordinate of the surface model.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図2は、本発明の一実施例に係わる全体構
成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram according to an embodiment of the present invention.

【0022】201はCPU(中央処理装置)、202
はプログラムやデータを格納するメインメモリ、204
はディスクコントローラ、206はキーボードコントロ
ーラ、208はマウスコントローラ、210はバスコン
トローラであり、それぞれデータ/アドレス信号線21
6を介して、システム全体のデータを転送するシステム
バス205に接続されている。204のディスクコント
ローラはディスク203を制御する。206のキーボー
ドコントローラはキーボード207に接続されている。
208のマウスコントローラはマウス209に接続され
ている。211は表示系のデータを転送する表示系バス
である。バスコントローラ210はシステムバス205
と表示系バス211を結ぶ。215は描画プロセッサ、
214はVRAM、212は表示装置コントローラで、
それぞれデータ/アドレス信号線216を介して、表示
系バス211に接続されている。表示装置コントローラ
212は表示装置213に接続されている。
Reference numeral 201 denotes a CPU (central processing unit), 202
Is a main memory for storing programs and data, 204
Is a disk controller, 206 is a keyboard controller, 208 is a mouse controller, and 210 is a bus controller.
6 is connected to a system bus 205 for transferring data of the entire system. The disk controller 204 controls the disk 203. The keyboard controller 206 is connected to the keyboard 207.
The mouse controller 208 is connected to the mouse 209. Reference numeral 211 is a display system bus for transferring display system data. The bus controller 210 is the system bus 205
And the display system bus 211 are connected. 215 is a drawing processor,
214 is VRAM, 212 is a display device controller,
Each of them is connected to the display system bus 211 via a data / address signal line 216. The display device controller 212 is connected to the display device 213.

【0023】(実施例1)以下、本発明の一実施例を図
面を用いて説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図3は、本発明の一実施例に係わる入力デ
ータの内容を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the contents of input data according to an embodiment of the present invention.

【0025】図3は、シリコン原子からなる(100)
表面の2次元方向の繰返し単位となる表面構造の各原子
座標を表している。このデータでは、深さ方向に第4層
までの原子が表されている。
FIG. 3 is composed of silicon atoms (100)
Each atomic coordinate of the surface structure, which is a repeating unit in the two-dimensional direction of the surface, is shown. In this data, atoms up to the fourth layer are represented in the depth direction.

【0026】入力データ301は、データ中の原子の番
号302、原子の種別を表す原子番号303、原子のx
座標304、原子のy座標305、原子のz座標306
から構成される。
The input data 301 is the atom number 302 in the data, the atom number 303 representing the atom type, and the atom x.
Coordinate 304, atom y coordinate 305, atom z coordinate 306
Consists of

【0027】図4は、本発明の一実施例に係わる入力デ
ータの内容を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the contents of input data according to an embodiment of the present invention.

【0028】図4は、シリコン原子からなる(100)
表面の2次元方向の繰返し単位となる表面構造に対応し
た2次元方向の繰返し単位ベクトルを表している。
FIG. 4 is composed of silicon atoms (100)
The repeating unit vector in the two-dimensional direction corresponding to the surface structure which is the repeating unit in the two-dimensional direction of the surface is shown.

【0029】入力データ401は、ベクトルの名称40
2、ベクトルのx成分403、ベクトルのy成分40
4、ベクトルのz成分405、入力データ401に含ま
れる2個のベクトルのなす角406から構成される。
The input data 401 is the name 40 of the vector.
2, vector x component 403, vector y component 40
4, a vector z component 405, and an angle 406 formed by two vectors included in the input data 401.

【0030】図5は、本発明の一実施例において、入力
データ401に含まれる2個のベクトルと、それぞれの
ベクトルの大きさa及びb、2個のベクトルのなす角4
06の関係を示す説明図である。この図では、2個のベ
クトルのなす角406はθで表されている。
FIG. 5 shows, in an embodiment of the present invention, two vectors included in the input data 401, the magnitudes a and b of each vector, and the angle 4 formed by the two vectors.
It is explanatory drawing which shows the relationship of 06. In this figure, the angle 406 formed by the two vectors is represented by θ.

【0031】図1は、本発明の一実施例の処理手順を示
すフローチャートである。
FIG. 1 is a flow chart showing the processing procedure of an embodiment of the present invention.

【0032】ステップ101では、キーボード207や
マウス209を用いたユーザの直接入力又はディスク2
03上に作られた電子ファイルの読込等の方法により表
面の2次元方向の繰返し単位となる表面構造の各原子座
標のデータ301が入力される。
In step 101, the user directly inputs the data using the keyboard 207 or the mouse 209 or the disk 2
Data 301 of each atomic coordinate of the surface structure, which is a repeating unit in the two-dimensional direction of the surface, is input by a method such as reading an electronic file created on 03.

【0033】入力された繰返し単位となる表面構造の各
原子座標のデータの内容は、データ中の原子の番号30
2、原子の種別を表す原子番号303、原子のx座標3
04、原子のy座標305、原子のz座標306等であ
って、メインメモリ202に格納される。
The content of the data of each atomic coordinate of the surface structure which is the input repeating unit is the atom number 30 in the data.
2, atomic number 303, which indicates the type of atom, x-coordinate of atom 3,
04, the y coordinate 305 of the atom, the z coordinate 306 of the atom, etc., which are stored in the main memory 202.

【0034】ステップ102では、キーボード207や
マウス209を用いたユーザの直接入力又はディスク2
03上に作られた電子ファイルの読込等の方法により繰
返し単位となる表面構造に対応した2次元方向の繰返し
単位ベクトルのデータ401が入力される。
In step 102, the user directly inputs the data using the keyboard 207 or the mouse 209 or the disk 2
The data 401 of the repeating unit vector in the two-dimensional direction corresponding to the surface structure serving as the repeating unit is input by a method such as reading an electronic file created on 03.

【0035】入力された繰返し単位となる表面構造に対
応した2次元方向の繰返し単位ベクトルのデータの内容
は、ベクトルの名称402、ベクトルのx成分403、
ベクトルのy成分404、ベクトルのz成分405、入
力データ401に含まれる2個のベクトルのなす角40
6であって、メインメモリ202に格納される。
The contents of the data of the repeating unit vector in the two-dimensional direction corresponding to the input surface structure as the repeating unit are the name 402 of the vector, the x component 403 of the vector,
Vector y component 404, vector z component 405, angle 40 formed by two vectors included in input data 401
6 and is stored in the main memory 202.

【0036】ステップ103では、キーボード207や
マウス209を用いたユーザの直接入力又はディスク2
03上に作られた電子ファイルの読込等の方法により表
面に投影した分子の大きさを表す円の直径のデータが入
力される。
In step 103, the user directly inputs the data using the keyboard 207 or the mouse 209 or the disk 2
The data of the diameter of the circle representing the size of the molecule projected on the surface is input by a method such as reading an electronic file created on 03.

【0037】入力された円の直径のデータは、1個の正
の実数データである。
The input circle diameter data is one piece of positive real number data.

【0038】ステップ104では、m×n個の入力デー
タ301で表わされる繰返し単位表面構造の2次元面内
にステップ103で入力された直径をもつ円が内接する
様な最小の自然数m,nを求める演算を行う。
In step 104, the minimum natural numbers m and n such that the circle having the diameter input in step 103 is inscribed in the two-dimensional plane of the repeating unit surface structure represented by m × n input data 301 are set. Perform the desired calculation.

【0039】この演算は、以下の手順で行う。This calculation is performed in the following procedure.

【0040】ここで、ステップ102で入力された2個
の繰返し単位ベクトルを前記数1及び数2とする。これ
ら数1及び数2であらわされるベクトルの大きさをそれ
ぞれa,bとする。また、数1及び数2であらわされる
ベクトルのなす角をθとする。
Here, the two repeating unit vectors input in step 102 are defined as the above equations 1 and 2. The magnitudes of the vectors represented by these equations 1 and 2 are a and b, respectively. Further, the angle formed by the vectors represented by the equations 1 and 2 is θ.

【0041】一方、分子の大きさを表す円の直径をDと
する。
On the other hand, let D be the diameter of a circle representing the size of the molecule.

【0042】このとき、前記数3かつ数4を満たす最小
の自然数m及びnを求める。
At this time, the minimum natural numbers m and n satisfying the equations 3 and 4 are obtained.

【0043】数3及び数4は、前記繰返し単位ベクトル
数1をm倍、前記繰返し単位ベクトル数2をn倍した図
形の内部に直径Dの円が内接するための必要条件であ
る。
Equations 3 and 4 are necessary conditions for a circle having a diameter D to be inscribed inside a figure obtained by multiplying the number of repeating unit vectors 1 by m and the number of repeating unit vectors 2 by n.

【0044】数3及び数4が上記必要条件を表す理由に
ついては、後述する。
The reason why the expressions 3 and 4 represent the above-mentioned necessary conditions will be described later.

【0045】ステップ105では、ステップ104で求
められた自然数m及びnを用いて、前記繰返し単位とな
る表面構造を数1の方向にm個、数2の方向にn個繰返
し並べて出来る表面構造の各原子の座標を設定し、処理
を終了する。
In step 105, by using the natural numbers m and n obtained in step 104, the surface structure to be the repeating unit is repeatedly arranged in the direction of equation 1 by m pieces and in the direction of n by n pieces of the surface structure. The coordinates of each atom are set, and the process ends.

【0046】ステップ105の処理内容の詳細について
は後述する。
Details of the processing contents of step 105 will be described later.

【0047】図6、図7、図8及び図9は、本発明の一
実施例において、前記繰返し単位ベクトル数1をm倍、
前記繰返し単位ベクトル数2をn倍した図形の内部に前
記直径Dの円が内接するための必要条件として数3かつ
数4が導かれることを示す説明図である。これらの図に
関する以下の記述では、前記繰返し単位ベクトル数1を
m倍、前記繰返し単位ベクトル数2をn倍した図形のこ
とを、「m×nの図形」と略記する。
FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 show that in the embodiment of the present invention, the number of repeating unit vectors 1 is multiplied by m,
FIG. 9 is an explanatory diagram showing that the formulas 3 and 4 are introduced as a necessary condition for the inscribed circle of the diameter D inside the figure obtained by multiplying the number 2 of the repeating unit vectors by n. In the following description regarding these figures, a figure in which the number of repeating unit vectors 1 is multiplied by m and the number of repeating unit vectors 2 is multiplied by n is abbreviated as “m × n figure”.

【0048】図6では、前記繰返し単位ベクトル数1と
前記繰返し単位ベクトル数2のなす角θが 0≦θ≦π/2 である場合を示している。このとき、m×nの図形にお
いて長さnbの2辺間の距離は m a sinθ で表される。従って、前記直径Dの円が大きさθの角を
見込んで内接するための必要条件は D≦m a sinθ となる。すなわち、前記数3が導かれる。
FIG. 6 shows the case where the angle θ formed by the number of repeating unit vectors 1 and the number of repeating unit vectors 2 is 0 ≦ θ ≦ π / 2. At this time, the distance between the two sides of the length nb in the m × n graphic is represented by ma sin θ. Therefore, the necessary condition for the inscribed circle of the circle having the diameter D to be in the angle of the size θ is D ≦ ma sin θ. That is, the equation 3 is derived.

【0049】図7では、前記繰返し単位ベクトル数1と
前記繰返し単位ベクトル数2のなす角θが π/2≦θ≦π である場合を示している。この場合にも図6と同様、m
×nの図形において長さnbの2辺間の距離は m a sinθ で表される。従って、前記直径Dの円が大きさθの角を
見込んで内接するための必要条件として、数3が導かれ
る。
FIG. 7 shows the case where the angle θ formed by the number of repeating unit vectors 1 and the number of repeating unit vectors 2 is π / 2 ≦ θ ≦ π. Also in this case, as in FIG. 6, m
The distance between two sides of length nb in a × n figure is represented by ma sin θ. Therefore, Equation 3 is introduced as a necessary condition for the circle having the diameter D to be inscribed in anticipation of the angle of the size θ.

【0050】図8では、前記繰返し単位ベクトル数1と
前記繰返し単位ベクトル数2のなす角θが 0≦θ≦π/2 である場合を示している。このとき、m×nの図形にお
いて長さnaの2辺間の距離は n b sinθ で表される。従って、前記直径Dの円が大きさθの角以
外の角の部分を見込んで内接するための必要条件は D≦n b sinθ となる。すなわち、前記数4が導かれる。
FIG. 8 shows a case where the angle θ formed by the number of repeating unit vectors 1 and the number of repeating unit vectors 2 is 0 ≦ θ ≦ π / 2. At this time, the distance between the two sides of the length na in the m × n graphic is represented by n b sin θ. Therefore, the necessary condition for inscribed inside of the circle having the diameter D in consideration of the corner portion other than the corner of the size θ is D ≦ n b sin θ. That is, the equation 4 is derived.

【0051】図9では、前記繰返し単位ベクトル数1と
前記繰返し単位ベクトル数2のなす角θが π/2≦θ≦π である場合を示している。この場合にも図8と同様、m
×nの図形において長さnaの2辺間の距離は n b sinθ で表される。従って、前記直径Dの円が大きさθの角以
外の角の部分を見込んで内接するための必要条件とし
て、数4が導かれる。
FIG. 9 shows the case where the angle θ formed by the number of repeating unit vectors 1 and the number of repeating unit vectors 2 is π / 2 ≦ θ ≦ π. In this case, as in FIG. 8, m
The distance between two sides of length na in a × n figure is represented by n b sin θ. Therefore, Formula 4 is derived as a necessary condition for inscribed in the corner of the circle having the diameter D other than the corner of the size θ.

【0052】図10は、本発明の一実施例において、ス
テップ105の処理手順の詳細を示すフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flow chart showing details of the processing procedure of step 105 in the embodiment of the present invention.

【0053】ステップ1001では、カウンタjの値を
0とする。
In step 1001, the value of the counter j is set to 0.

【0054】ステップ1002では、カウンタiの値を
0とする。
In step 1002, the value of the counter i is set to 0.

【0055】ステップ1003では、このときのカウン
タi及びj、ステップ102で入力された2個の繰返し
単位ベクトルに対し、まず、前記数5で定義するベクト
ルを計算する。次に、ステップ101で入力された繰返
し単位となる表面構造の各原子座標のデータにベクトル
数5を加えたものを、表面構造の原子座標として設定す
る。
In step 1003, the vector defined by the above equation 5 is first calculated for the counters i and j at this time and the two repeating unit vectors input in step 102. Next, data obtained by adding the vector number 5 to each atomic coordinate data of the surface structure which is the repeating unit input in step 101 is set as the atomic coordinate of the surface structure.

【0056】ステップ1004では、カウンタiの値が
m−1と等しいか否かを判定する。ここに、mはステッ
プ104で求めた自然数である。
In step 1004, it is determined whether the value of the counter i is equal to m-1. Here, m is a natural number obtained in step 104.

【0057】iとm−1とが等しい場合には、ステップ
1006に進み、iとm−1とが等しくない場合には、
ステップ1005に進む。
If i and m-1 are equal, the process proceeds to step 1006, and if i and m-1 are not equal,
Go to step 1005.

【0058】ステップ1005では、カウンタiの値を
1増加させ、ステップ1003に戻る。
In step 1005, the value of the counter i is incremented by 1, and the process returns to step 1003.

【0059】ステップ1006では、カウンタjの値が
n−1と等しいか否かを判定する。ここに、nはステッ
プ104で求めた自然数である。
In step 1006, it is determined whether the value of the counter j is equal to n-1. Here, n is a natural number obtained in step 104.

【0060】jとn−1とが等しい場合には、処理を終
了し、jとn−1とが等しくない場合には、ステップ1
007に進む。
If j and n-1 are equal, the process is terminated, and if j and n-1 are not equal, step 1
Proceed to 007.

【0061】ステップ1007では、カウンタjの値を
1増加させ、ステップ1002に戻る。
In step 1007, the value of the counter j is incremented by 1, and the process returns to step 1002.

【0062】(実施例2)以下、本発明の一実施例を図
面を用いて説明する。
(Embodiment 2) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0063】図11は、本発明の一実施例に係わる入力
データの内容を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the contents of input data according to an embodiment of the present invention.

【0064】図11は、B2H6分子の原子座標と、B
2H6分子に対して与える一定距離d0の入力例を示し
ている。
FIG. 11 shows atomic coordinates of B2H6 molecule and B
The input example of the constant distance d0 given to 2H6 molecules is shown.

【0065】入力データ1101は、一定距離110
2、データ中の原子の番号1103、原子番号110
4、原子のx座標1105、原子のy座標1106、原
子のz座標1107からなる。
The input data 1101 has a constant distance 110.
2, atomic number 1103, atomic number 110 in the data
4, the x coordinate 1105 of the atom, the y coordinate 1106 of the atom, and the z coordinate 1107 of the atom.

【0066】図12は、本発明の一実施例の処理手順を
示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flow chart showing the processing procedure of an embodiment of the present invention.

【0067】本発明請求項2を実施する場合には、図1
ステップ102の後に、次に示す図12における一連の
処理を行った後、ステップ104へ進む。
When carrying out claim 2 of the present invention, FIG.
After step 102, a series of processing shown in FIG. 12 is performed, and then the process proceeds to step 104.

【0068】ステップ1201では、キーボード207
やマウス209を用いたユーザの直接入力又はディスク
203上に作られた電子ファイルの読込等の方法によ
り、一定距離や分子の原子座標の入力データ1101が
入力される。
In step 1201, the keyboard 207
Input data 1101 of a fixed distance or atomic coordinates of a molecule is input by a method such as direct input by a user using the mouse or the mouse 209 or reading an electronic file created on the disk 203.

【0069】入力されたデータ1101は、一定距離1
102、データ中の原子の番号1103、原子番号11
04、原子のx座標1105、原子のy座標1106、
原子のz座標1107からなる。
The input data 1101 has a fixed distance of 1
102, atomic number 1103 in the data, atomic number 11
04, atom x coordinate 1105, atom y coordinate 1106,
It consists of the z-coordinate 1107 of the atom.

【0070】ステップ1202では、以下に示す手順に
従い、入力データ1101であらわされた分子における
原子間距離最大値Rmaxを算出する。
In step 1202, the maximum interatomic distance Rmax in the molecule represented by the input data 1101 is calculated according to the following procedure.

【0071】まず、分子内のi番目の原子とj番目の原
子の間の原子間距離Rijは、i番目の原子の座標(x
i,yi,zi)及びj番目の原子の座標(xj,y
j,zj)を用いて、次式の様に定義される。
First, the interatomic distance Rij between the i-th atom and the j-th atom in the molecule is calculated by the coordinate (x
i, yi, zi) and the coordinates of the j-th atom (xj, y
j, zj) is defined as the following equation.

【0072】[0072]

【数6】 (Equation 6)

【0073】数6の定義により、 Rij = Rji である。また、 Rii = 0 である。従って、分子内の原子数がNであれば、0とな
らない原子間距離Rijは、 N(N−1)/2 となり、すなわち有限個だけ存在する。そこで、この有
限個の原子間距離の中から最大値を見いだし、Rmax
とする。
By the definition of the equation 6, Rij = Rji. In addition, Rii = 0. Therefore, if the number of atoms in the molecule is N, the inter-atomic distance Rij that does not become 0 is N (N-1) / 2, that is, there is a finite number. Therefore, the maximum value is found from this finite number of interatomic distances, and Rmax
And

【0074】有限個の数値データの中から最大値を見い
だす計算方法は、例えば「FORTRAN77入門改訂
版」(浦昭二編、培風館、平成2年)48頁から56頁
に示された方法を用いる。
As a calculation method for finding the maximum value from a finite number of numerical data, for example, the method shown on pages 48 to 56 of "FORTRAN77 introductory revised edition" (edited by Shoji Ura, Baifukan, 1990) is used.

【0075】ステップ1203では、ステップ1202
で求めたRmaxとステップ1201で入力したd0と
の和を計算してDに代入し、処理を終了する。
In step 1203, step 1202
The sum of Rmax obtained in step S1 and d0 input in step 1201 is calculated and assigned to D, and the process ends.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、相互作用する分子の大きさに応じて必要な2次元面
内の面積を持つ表面モデル原子集団の座標生成を容易か
つ能率的にすることが出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily and efficiently generate the coordinates of the surface model atomic population having the area in the two-dimensional plane required according to the size of the interacting molecule. Can be

【0077】[0077]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の処理手順を示すフローチャ
ート。
FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係わる全体構成図。FIG. 2 is an overall configuration diagram according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係わる入力データの内容を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the contents of input data according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例に係わる入力データの内容を
示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the contents of input data according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例において、入力データ401
に含まれる2個のベクトルと、それぞれのベクトルの大
きさa及びb、2個のベクトルのなす角406の関係を
示す説明図。
FIG. 5 shows input data 401 according to an embodiment of the present invention.
2 is an explanatory diagram showing a relationship between two vectors included in the vector, magnitudes a and b of each vector, and an angle 406 formed by the two vectors.

【図6】本発明の一実施例において、前記繰返し単位ベ
クトル数1をm倍、前記繰返し単位ベクトル数2をn倍
した図形の内部に前記直径Dの円が内接するための必要
条件として数3が導かれることを示す説明図。
FIG. 6 is a diagram showing the number of necessary conditions for an inscribed circle of the diameter D inside a figure obtained by multiplying the number of repeating unit vectors 1 by m and the number of repeating unit vectors 2 by n in an embodiment of the present invention. Explanatory drawing which shows that 3 is guide | induced.

【図7】本発明の一実施例において、前記繰返し単位ベ
クトル数1をm倍、前記繰返し単位ベクトル数2をn倍
した図形の内部に前記直径Dの円が内接するための必要
条件として数3が導かれることを示す説明図。
FIG. 7 is a diagram showing the number of necessary conditions for an inscribed circle of the diameter D inside a figure obtained by multiplying the number of repeating unit vectors by 1 and the number of repeating unit vectors by n in an embodiment of the present invention. Explanatory drawing which shows that 3 is guide | induced.

【図8】本発明の一実施例において、前記繰返し単位ベ
クトル数1をm倍、前記繰返し単位ベクトル数2をn倍
した図形の内部に前記直径Dの円が内接するための必要
条件として数4が導かれることを示す説明図。
FIG. 8 is a diagram showing the number of necessary conditions for an inscribed circle of the diameter D inside a figure obtained by multiplying the number of repeating unit vectors 1 by m and the number of repeating unit vectors 2 by n in one embodiment of the present invention. Explanatory drawing which shows that 4 is guide | induced.

【図9】本発明の一実施例において、前記繰返し単位ベ
クトル数1をm倍、前記繰返し単位ベクトル数2をn倍
した図形の内部に前記直径Dの円が内接するための必要
条件として数4が導かれることを示す説明図。
FIG. 9 is a diagram showing the number of necessary conditions for the inscribed circle of the diameter D inside a figure obtained by multiplying the number of repeating unit vectors by 1 and the number of repeating unit vectors by n in an embodiment of the present invention. Explanatory drawing which shows that 4 is guide | induced.

【図10】本発明の一実施例において、ステップ105
の処理手順の詳細を示すフローチャート。
FIG. 10 is a flow chart of step 105 in an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing details of the processing procedure of FIG.

【図11】本発明の一実施例に係わる入力データの内容
を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing the contents of input data according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例の処理手順を示すフローチ
ャート。
FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101・・・繰返し単位となる表面構造の各原子座標デ
ータ入力の処理ステップ、102・・・繰返し単位ベク
トルデータ入力の処理ステップ、103・・・分子の大
きさを表す円の直径データ入力の処理ステップ、104
・・・m×n個の繰返し単位に円が内接する様な最小の
自然数m,nを求める演算処理ステップ。
101 ... Processing step for inputting each atomic coordinate data of the surface structure which is a repeating unit, 102 ... Processing step for inputting repeating unit vector data, 103 ... Processing for inputting diameter data of a circle representing the size of a molecule Step, 104
An arithmetic processing step for obtaining minimum natural numbers m and n such that a circle is inscribed in m × n repeating units.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 亮太郎 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ryotaro Irie 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Metropolitan Research Center, Hitachi, Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表示装置及び入力装置を備えた情報処理端
末において、1個またはそれ以上の分子と2次元方向に
周期性を持つ表面からなる系のうち表面モデルとなる原
子集団の原子座標生成方法方法であって、前記表面の2
次元方向の繰返し単位となる表面構造の各原子座標と、
前記表面の2次元方向の繰返し単位を表す2種類のベク
トルの座標と、前記繰返し単位を表す2種類のベクトル
のなす角度と、前記表面に投影した分子の大きさを表す
円の直径とを入力データとして持ち、前記表面に投影し
た分子の大きさを表す円が内接する平行四辺形でありか
つ前記繰返し単位を表す2種類のベクトルで表される平
行四辺形の2次元方向への有限の繰返しからなる様な平
行四辺形を形成するための前記繰返し単位を表す2種類
のベクトルで表される平行四辺形の2次元方向への繰返
し数を求め、前記繰返し単位となる表面構造の2次元方
向への前記繰返し数の繰返しからなる表面モデルを生成
することを特徴とする原子座標生成方法。
1. An information processing terminal equipped with a display device and an input device, wherein atomic coordinates of an atomic population of a surface model of a system consisting of one or more molecules and a surface having a periodicity in a two-dimensional direction are generated. A method comprising the steps of:
Each atomic coordinate of the surface structure that becomes a repeating unit in the dimensional direction,
Input the coordinates of two kinds of vectors representing the repeating unit in the two-dimensional direction of the surface, the angle formed by the two kinds of vectors representing the repeating unit, and the diameter of the circle representing the size of the molecule projected on the surface. A finite repetition in a two-dimensional direction of a parallelogram which is a parallelogram in which a circle representing the size of a molecule projected on the surface is inscribed as data and which is represented by two kinds of vectors representing the repeating unit. Of the parallelogram represented by two kinds of vectors representing the repeating unit for forming the parallelogram as shown in FIG. A method of generating atomic coordinates, characterized in that a surface model consisting of repetitions of the number of repetitions is generated.
【請求項2】請求項1記載の原子座標生成方法におい
て、上記1個またはそれ以上の分子の原子座標と、一定
距離とを入力データとして持ち、前記1個またはそれ以
上の分子における原子間距離の最大値と前記一定距離と
の和を、上記表面に投影した分子の大きさを表す円の直
径として用いることを特徴とする請求項1記載の原子座
標生成方法。
2. The method for generating atomic coordinates according to claim 1, wherein the atomic coordinates of the one or more molecules and a fixed distance are used as input data, and the interatomic distance in the one or more molecules. 2. The atomic coordinate generation method according to claim 1, wherein the sum of the maximum value of the above and the constant distance is used as the diameter of a circle representing the size of the molecule projected on the surface.
JP8508395A 1995-04-11 1995-04-11 Method for generating atomic coordinates Pending JPH08287039A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8508395A JPH08287039A (en) 1995-04-11 1995-04-11 Method for generating atomic coordinates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8508395A JPH08287039A (en) 1995-04-11 1995-04-11 Method for generating atomic coordinates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08287039A true JPH08287039A (en) 1996-11-01

Family

ID=13848718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8508395A Pending JPH08287039A (en) 1995-04-11 1995-04-11 Method for generating atomic coordinates

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08287039A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080340A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 한국세라믹기술원 Apparatus and method for making polycrystalline graphene atomic model having overlapped grain boundary and record media recorded program for realizing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080340A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 한국세라믹기술원 Apparatus and method for making polycrystalline graphene atomic model having overlapped grain boundary and record media recorded program for realizing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rossignac et al. Multi-resolution 3D approximations for rendering complex scenes
KR100900824B1 (en) Sketch based 3d model creating apparatus and method
dos Santos Gromicho Quasiconvex optimization and location theory
JP3963334B2 (en) Meshing method and apparatus
JP2002520750A (en) Numerical calculation method of parameterized surface in eigenspace of subdivision matrix of irregular patch
US20150161224A1 (en) Optimized Network Analysis Rendering and User Interfaces
JPH08287039A (en) Method for generating atomic coordinates
Mosegaard et al. Real-time Deformation of Detailed Geometry Based on Mappings to a Less Detailed Physical Simulation on the GPU.
Hedelman A data flow approach to procedural modeling
US6718289B1 (en) Processing apparatus and method for solving optimization problem
Kreith et al. Iterative algebra and dynamic modeling: a curriculum for the third millennium
Hara et al. The incipient infinite cluster in high-dimensional percolation
JP2001067491A (en) Method and device for image display using redivided polygon
JP3215162B2 (en) Curve forming method and apparatus
JP2900197B2 (en) How to create 3D data for terrain model
CA2509626A1 (en) Method and apparatus for generating m-degree forms in a n-dimension space
JP2734649B2 (en) Intersection calculation method between curved surface and straight line
JP4089806B2 (en) Curve generating device and method, and storage medium
Sibley et al. The case for a generalized graphic problem solver
JPH10154138A (en) Course data generating method, image composing device and information storage medium
JP2959033B2 (en) Intersection calculation device between free-form surface and plane
JP2003085226A (en) Graphic breeding system and method and its program and recording medium with its program recorded
JP2000011025A (en) Method for supporting material design
JP2602492B2 (en) Surface display method
JP2734643B2 (en) Intersection calculation method between free curves