什么是 CUBE 文件?
CUBE 文件格式,也称为高斯立方文件 (.cube),在计算化学中用于存储分子数据,特别是量子化学计算产生的电子密度信息。 这种格式通常与高斯软件包相关,广泛用于执行从头算电子结构计算。
高斯立方文件存储三维数据,通常表示通过量子化学计算获得的电子密度或分子的其他属性。 该文件包含带有元数据的标题部分(例如原点、沿每个轴的数据点数量和间距),后面是表示空间中每个网格点处感兴趣的属性(例如电子密度)的数值网格。
Gaussian Cube 文件(.cube)是一个具有特定结构的纯文本文件。 标头包含有关分子系统和数据网格的信息,数据值以三维网格格式排列。 Gaussian Cube 文件通常用于使用分子可视化软件来可视化分子属性。 VMD(视觉分子动力学)或PyMOL等程序可以读取高斯立方体文件以显示分子表面、电子密度或其他计算属性。
高斯立方体文件的简化示例:
多维数据集文件示例
由高斯生成
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00
50 0.1000000000000000E+01 0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00
50 0.0000000000000000E+00 0.1000000000000000E+01 0.0000000000000000E+00
50 0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00 0.1000000000000000E+01
0.123456789E+02 0.123456789E+02 0.123456789E+02 0.123456789E+02 0.123456789E+02
...(每个网格点的电子密度数据值)
关于高斯
Gaussian 是一套用于量子化学和计算化学的软件应用程序。 Gaussian 的主要关注点是从头算量子化学方法,这是研究分子电子结构的高精度但计算密集型方法。 该软件广泛用于各种应用的研究和学术环境,包括预测分子特性、研究反应机制和探索分子结构。
关于新化学
NWChem 是一款开源计算化学软件,专为高性能量子化学模拟而设计。 它采用 Hartree-Fock 和密度泛函理论等从头计算方法,支持并行计算以在集群上进行高效计算,并在计算化学、生物化学和材料科学等不同科学领域得到应用。 NWChem 以其多功能性而闻名,允许研究人员研究各种化学系统,其开源性质鼓励社区贡献和定制。
关于VMD
VMD 代表视觉分子动力学,是一种功能强大且广泛使用的分子可视化程序,用于显示、分析和动画分子动力学 (MD) 轨迹以及静态分子结构。 它在计算化学、分子生物学和结构生物信息学领域特别受欢迎。 VMD 擅长可视化分子结构,提供分子和分子复合物的高质量 3D 渲染。 它支持多种分子文件格式。
关于 PyMOL
PyMOL 是一种分子可视化系统和软件工具,用于分子结构的三维可视化。 它在结构生物学、生物信息学和计算化学领域特别受欢迎。 PyMOL 提供高质量的分子结构 3D 渲染,使用户能够可视化和探索生物大分子的形状、表面和相互作用。
如何打开 CUBE 文件?
可以使用以下程序打开和引用 CUBE 文件。
- NWChem(免费)适用于(Windows、MAC、Linux)
## 参考