Τι είναι ένα αρχείο CUBE;
Η μορφή αρχείου CUBE, γνωστή και ως αρχείο Gaussian Cube (.cube) χρησιμοποιείται στην υπολογιστική χημεία για την αποθήκευση μοριακών δεδομένων, ιδιαίτερα πληροφοριών για την πυκνότητα ηλεκτρονίων που προκύπτουν από υπολογισμούς κβαντικής χημείας. Αυτή η μορφή συνδέεται συνήθως με το πακέτο λογισμικού Gaussian, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως για την εκτέλεση υπολογισμών ηλεκτρονικής δομής από την αρχή.
Τα αρχεία Gaussian Cube αποθηκεύουν τρισδιάστατα δεδομένα, που τυπικά αντιπροσωπεύουν την πυκνότητα ηλεκτρονίων ή άλλες ιδιότητες των μορίων, που λαμβάνονται μέσω υπολογισμών κβαντικής χημείας. Το αρχείο περιέχει ενότητα κεφαλίδας με μεταδεδομένα (όπως προέλευση, αριθμός σημείων δεδομένων κατά μήκος κάθε άξονα και απόσταση), ακολουθούμενη από πλέγμα αριθμητικών τιμών που αντιπροσωπεύουν την ιδιότητα ενδιαφέροντος (π.χ. πυκνότητα ηλεκτρονίων) σε κάθε σημείο πλέγματος στο χώρο.
Το αρχείο Gaussian Cube (.cube) είναι ένα αρχείο απλού κειμένου με συγκεκριμένη δομή. Η κεφαλίδα περιέχει πληροφορίες σχετικά με το μοριακό σύστημα και το πλέγμα δεδομένων και οι τιμές δεδομένων είναι διατεταγμένες σε τρισδιάστατη μορφή πλέγματος. Τα αρχεία Gaussian Cube χρησιμοποιούνται συχνά για την οπτικοποίηση των μοριακών ιδιοτήτων χρησιμοποιώντας λογισμικό μοριακής οπτικοποίησης. Προγράμματα όπως το VMD (Visual Molecular Dynamics) ή το PyMOL μπορούν να διαβάζουν αρχεία Gaussian Cube για να εμφανίζουν μοριακές επιφάνειες, πυκνότητα ηλεκτρονίων ή άλλες υπολογιζόμενες ιδιότητες.
Απλοποιημένο παράδειγμα αρχείου Gaussian Cube:
Παράδειγμα Cubefile
Δημιουργήθηκε από τον Gaussian
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,000000000000000000000000000 E+00 0,000000000000000000000000000000000000000000000000000000
50 0,1000000000000000E+01 0,00000000000000000000000000000000000000000000000000000
50 0.0000000000000000E+00 0.10000000000000000 E+01 0.00000000000000000
50 0,000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0,123456789E+02 0,123456789E+02 0,123456789E+02 0,123456789E+02 0,123456789E+02
... (τιμές δεδομένων για την πυκνότητα ηλεκτρονίων σε κάθε σημείο του πλέγματος)
Σχετικά με τον Gaussian
Το Gaussian είναι μια σουίτα εφαρμογών λογισμικού για την κβαντική χημεία και την υπολογιστική χημεία. Η κύρια εστίαση του Gaussian είναι στις εξαρχής μεθόδους κβαντικής χημείας, οι οποίες είναι προσεγγίσεις υψηλής ακρίβειας αλλά υπολογιστικά εντατικές για τη μελέτη της ηλεκτρονικής δομής των μορίων. Το λογισμικό χρησιμοποιείται ευρέως σε ερευνητικά και ακαδημαϊκά περιβάλλοντα για διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της πρόβλεψης μοριακών ιδιοτήτων, της μελέτης μηχανισμών αντίδρασης και της εξερεύνησης μοριακών δομών.
Σχετικά με το NWChem
Το NWChem είναι ένα λογισμικό υπολογιστικής χημείας ανοιχτού κώδικα σχεδιασμένο για προσομοιώσεις κβαντικής χημείας υψηλής απόδοσης. Χρησιμοποιεί εξαρχής μεθόδους όπως η Hartree-Fock και η συναρτησιακή θεωρία πυκνότητας, υποστηρίζει παράλληλους υπολογισμούς για αποτελεσματικούς υπολογισμούς σε συστάδες και βρίσκει εφαρμογές σε διάφορα επιστημονικά πεδία, όπως η υπολογιστική χημεία, η βιοχημεία και η επιστήμη των υλικών. Το NWChem είναι γνωστό για την ευελιξία του, επιτρέποντας στους ερευνητές να μελετούν διάφορα χημικά συστήματα και η φύση του ανοιχτού κώδικα ενθαρρύνει τις συνεισφορές και την προσαρμογή της κοινότητας.
Σχετικά με το VMD
Το VMD, το οποίο σημαίνει Visual Molecular Dynamics, είναι ένα ισχυρό και ευρέως χρησιμοποιούμενο πρόγραμμα μοριακής οπτικοποίησης για την εμφάνιση, την ανάλυση και την εμψύχωση τροχιών μοριακής δυναμικής (MD), καθώς και στατικών μοριακών δομών. Είναι ιδιαίτερα δημοφιλές στους τομείς της υπολογιστικής χημείας, της μοριακής βιολογίας και της δομικής βιοπληροφορικής. Το VMD υπερέχει στην οπτικοποίηση των μοριακών δομών, παρέχοντας υψηλής ποιότητας τρισδιάστατες αποδόσεις μορίων και μοριακών συμπλεγμάτων. Υποστηρίζει ποικιλία μοριακών μορφών αρχείων.
Σχετικά με την PyMOL
Το PyMOL είναι ένα σύστημα μοριακής οπτικοποίησης και ένα εργαλείο λογισμικού που χρησιμοποιείται για την τρισδιάστατη απεικόνιση μοριακών δομών. Είναι ιδιαίτερα δημοφιλές στους τομείς της δομικής βιολογίας, της βιοπληροφορικής και της υπολογιστικής χημείας. Το PyMOL παρέχει υψηλής ποιότητας τρισδιάστατες αποδόσεις μοριακών δομών, επιτρέποντας στους χρήστες να οπτικοποιήσουν και να εξερευνήσουν σχήματα, επιφάνειες και αλληλεπιδράσεις βιολογικών μακρομορίων.
Πώς να ανοίξετε το αρχείο CUBE;
Το αρχείο CUBE μπορεί να ανοίξει και να γίνει αναφορά χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα προγράμματα.
- NWChem (Δωρεάν) για (Windows, MAC, Linux)
