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【2025年版】理論化学系の研究テーマを扱っている学生のための「非公式」完全リソースマップ

最終更新:2025-12-31

注意: この記事はAIによって自動生成されたものです。リンク先の安全性や情報の正確性については、利用者自身の責任において確認してください。個人運営のサイトも多く含まれるため、リンク切れの際はご容赦ください。

まえがき#

本記事は、ユーザーから提供された膨大なURLリストに基づき、計算化学・有機化学を中心に、AI活用、PC環境、さらには研究生活を支えるメンタルヘルスまでを網羅した包括的リソースマップです。


1. 電子状態計算・MD・シミュレーションソフトウェア#

研究の核となる計算エンジン群です。商用・フリー、汎用・特化型を問わず羅列します。

汎用・量子化学計算 (Ab Initio / DFT)#

  • Gaussian: 電子状態計算のデファクトスタンダード。
  • MOLPRO: 高精度電子相関計算(CCSD(T)等)に強み。
  • Q-Chem: DFTや励起状態計算に強いモダンなパッケージ。
  • TURBOMOLE: 高速化アルゴリズムに優れたドイツ製ソフト。
  • ORCA: アカデミックフリーで強力な機能を持つ現代の主力フリーソフト。
  • GAMESS (US): 歴史ある無償パッケージ。FMO法なども搭載。
  • NWChem: 大規模並列計算向けオープンソースソフト。

周期系・固体・材料 (Solid State)#

  • VASP: 固体物理・表面化学の標準的ソフト(平面波基底)。
  • Quantum ESPRESSO: オープンソースの平面波DFTコード。
  • Siesta: 局在基底を用い、巨大系を高速に解くDFT。
  • GPAW: Python親和性の高いグリッドベースDFT。

高速スクリーニング・半経験的・反応探索#

  • xTB (GitHub): Stefan Grimmeらによる超高速・高精度な半経験的量子化学計算。
  • DFTB+: 密度汎関数に基づくタイトバインディング法。
  • GRRM: 化学反応経路の全自動探索ツール。
  • AFIR: GRRMの中核技術である人工力誘起反応法のマニュアル等。
  • CONFLEX: 柔軟な分子の配座探索(Conformational Search)における業界標準。

開発・プラットフォーム (Python-Native & Modern)#

  • Psi4 (GitHub): Pythonライブラリとして使える量子化学計算ソフト。
  • PySCF: 拡張性が高く、量子化学シミュレーションの開発基盤として人気。
  • Rowan: ブラウザ上で計算を実行・管理できるモダンなクラウドプラットフォーム。

2. 可視化・解析・支援ツール#

計算結果を「見る」、入力を作る、解析するためのツール群です。

分子・結晶構造可視化 (Visualization)#

  • Winmostar: 初心者にも扱いやすい国産の統合GUI。多くのソルバーに対応。
  • Chemcraft: Gaussian出力の確認に便利な軽量ビューア(無料版は制限あり)。
  • Avogadro: オープンソースの分子エディタ・可視化ソフト。
  • VMD: MDシミュレーションの可視化・解析の定番。
  • VESTA: 結晶構造・電子密度可視化の最高峰。

構造式描画 (Drawing)#

解析・パラメータ化・データベース#

  • Basis Set Exchange: 各ソフト形式に対応した基底関数のダウンロードサイト。必須ツール。
  • Multiwfn: 電子状態解析の万能ツール。NCIプロットの作成環境としても推奨。
  • NCIplot: 非共有結合相互作用の可視化ツール。
  • GoodVibes: 準調和近似などを用いて熱力学量(ギブズエネルギー)を補正・解析するツール。
  • ProgdynSuite: 分子動力学(MD)計算向けのスクリプト群。
  • morfeus: 分子の立体的・電子的記述子(Descriptor)を計算するためのライブラリ。

3. インフォマティクス・AI・プログラミング (MI & AI)#

計算化学とデータ科学の融合領域。

機械学習・ニューラルネットワークポテンシャル (NNP)#

  • Matlantis: PFN発の国産汎用ニューラルネットワークポテンシャル。
  • FairChem: Meta社のMLP関連APIなどを提供するライブラリ。
  • Hugging Face: NNPデータやAIモデルのハブ。
  • キカガク: 機械学習の教育リソースを提供する企業。

プログラミング言語・ライブラリ#

  • Python: 科学計算の共通言語。
  • PyTorch: 深層学習フレームワーク。
  • SciPy: 数値計算ライブラリ。
  • Paiza.io / Replit: ブラウザ上でコードを実行・学習できる環境。

生成AI (Generative AI)#

  • OpenAI (ChatGPT): 定番の対話型AI。
  • Gemini: GoogleのマルチモーダルAI。
  • Claude: 長文処理に優れたAI。
  • Grok: リアルタイム検索に強いAI。
  • NotebookLM: 自分の資料を読み込ませて対話できるRAGツール。
  • Elicit: 学術論文の検索・解析に特化したAI。

4. ブログ・学習リソース (Blogs & Learning)#

公式とは異なる視点を与える解説や、ニッチなノウハウの宝庫。

計算化学・理論化学・MI系ブログ#

  • 第一原理計算入門: Gaussian等の入門に最適な教育系サイト。
  • 計算化学.com: ネット上にあふれている計算化学に関する情報をまとめたサイト。
  • Chem-Station: 化学情報の総合サイト。
  • PC CHEM BASICS.BLOG: 計算化学環境構築などの技術ログ。
  • Labo-code: 計算化学やMI(マテリアルズインフォマティクス)の実践ブログ。
  • Future-Chem: 計算化学・MI関係の個人ブログ。
  • yamnor.me: 電子状態計算関係の教育・技術記事。
  • Nabata’s Page: 計算化学の備忘録と参考資料集。
  • Qiita (@dc1394): Hartree-Fock法の解説など、理論的な記事。

有機化学・基礎化学系ブログ#

学習資料・動画・その他#


5. コミュニティ・学会・公的機関・企業 (Organizations)#


6. PC環境・インフラ・論文ハック (Infrastructure & Tools)#


結び#

このリストは、理論化学系の研究室生活を生き残るために有用な「武器庫」となるはずです。商用ソフトから個人の知恵、そして心身の健康を守るための情報まで、あらゆるリソースを駆使して研究サバイバルを生き抜いてください。

【2025年版】理論化学系の研究テーマを扱っている学生のための「非公式」完全リソースマップ
https://ss0832.github.io/posts/20251231_useful_urls/
Author
ss0832
Published at
2025-12-31