……Zoomオンライン受講
……見逃し視聴選択可
★数式や厳密な理論を最小限に抑え、具体的な操作手法やノウハウを１日で学べます。
講師
北海道大学大学院 工学研究院 教授 博士（理学） 島田 敏宏 氏
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日時・受講料・お申込みフォーム
●日時：2027年1月19日(火) 10:30-16:30 ＊途中、お昼休みや小休憩を挟みます。
●受講料：
【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円
【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 56,100円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき45,100円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。
各種割引について
＊5名以上でのお申込の場合、更なる割引制度もございます。
ご希望の方は、以下より別途お問い合わせ・お申込みください。
req@*********（*********にはjohokiko.co.jpを入れてください）
＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。→「セミナー申込要領・手順」を確認ください。
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配布資料・講師への質問など
●配布資料はPDFなどのデータで配布いたします。ダウンロード方法などはメールでご案内いたします。
・配布資料に関するご案内は、開催1週前～前日を目安にご連絡いたします。
・準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申込みをお願いいたします。
（土、日、祝日は営業日としてカウントしません。）
・セミナー資料の再配布は対応できかねます。必ず期限内にダウンロードください。
●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
●ご受講に際しご質問・要望などございましたら、下記メールアドレス宛にお問い合わせください。
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オンラインセミナーご受講に関する各種案内（必ずご確認の上、お申込みください。）
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→音声が聞こえない場合の対処例
→一部のブラウザは音声が聞こえないなどの不具合が起きる可能性があります。
対応ブラウザをご確認の上、必ず事前のテストミーティング をお願いします。
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→見逃し視聴について、 こちらから問題なく視聴できるかご確認ください。（テスト視聴動画へ）パスワード「123456」
＜見逃し視聴ご案内の流れ・配信期間詳細＞
セミナーポイント
本セミナーは、数式や厳密な理論を最小限に抑え、インストール不要のクラウド環境で、商用フリーの量子化学計算エンジンPsi4を用いて量子化学計算を実践する講座です。
分子構造の作成・可視化から構造最適化、IR・UV-Vis等各種スペクトルの予測、電子状態や反応経路の解析、溶媒効果と電気化学的物性の評価、および最新のMLFF-MDまでを１日で体感・実践を通じ、具体的な操作方法を学べます。
＊ハンズオン演習について：
・本セミナーでは、ご自身のPCを用い実践できます。
・実際に操作をするか否かは受講者の任意です。操作されない場合でも、受講に差し支えはございません。
（その場合、講師によるデモストレーションをご覧いただく形となります）。
・演習に使用するPC環境・スペック等は下記の通りです。
―Google Colaboratory を利用します。
―インターネットブラウザ：Google Chromeの最新版を推奨します。
―JavaScriptおよびCookieが利用可能な状態にしておいてください。
・PCの動作不良に伴うトラブルへの対応は致しかねますので、ご承知置き下さい。
○受講対象：
分子の物性予測や反応メカニズム解析を自社の研究開発に導入・活用したい企業の研究者。量子化学計算の経験の有無や基礎知識のばらつきを問わず、実務で即戦力となる具体的な操作手法とノウハウを学びたい方に最適です。
○受講後、習得できること：
分子モデリングの方法とPsi4の基本操作、安定構造の探索やIR・UV-Visスペクトルの予測、反応経路や遷移状態、溶媒効果・電気化学物性の評価手法、最近注目されている機械学習力場を用いた分子動力学の基礎、など。
セミナー内容
１．イントロダクションと環境構築
1）本講習の目的と全体像
a) 企業研究における量子化学計算の活用意義
b) Hugging Face SpacesとJupyter Notebookの基本操作
c) Python環境（Psi4, py3Dmol等）の動作確認
2）量子化学計算の基本思想
a) 近似とモデル化の割り切り方
b) 理論の限界と計算結果の解釈の心構え
２．分子モデリングと基本操作
1）分子構造の入力と定義
a) デカルト座標（XYZ形式）と内部座標
b) SMILESやRDKitを用いた構造自動生成
2）計算手法と基底関数の選択
a) 計算手法の基礎
b) 密度汎関数理論（DFT）
c) 基底関数（6-31G(d), def2-SVPなど）のコストと精度
3）安定構造の探索（構造最適化）
a) ポテンシャルエネルギー曲面と極小点の意味
b) Psi4による最適化計算コードの実行
３．py3Dmolによる3次元可視化と解析
1）Jupyter上での描画基礎
a) py3Dmolを使った分子ビューアの表示
b) 結合長、結合角、二面角のインタラクティブな確認
2）複数構造の比較
a) 異性体やコンフォマーの重ね合わせ表示
b) 最適化前後の構造変化の視覚的チェック
3）結果のエクスポート
a) 最適化済み座標のXYZ/PDB形式での保存
b) レポート用画像の取得方法
c) 動画の作り方
４．振動解析とIR・ラマンスペクトル予測
1）振動解析（Frequency）の基礎
a) ヘシアン行列（力定数行列）と力学の基礎
b) 自由エネルギー補正とゼロ点振動エネルギー（ZPE）
2）赤外吸収（IR）スペクトルの予測
a) 双極子モーメントの変化と強度算出
b) 特性吸収帯の同定と実験値との比較のコツ
3）ラマンスペクトルの概要
a) 分極率の変化に基づくスペクトル計算の仕組み
b) IRとラマンの選択律の相補的な利用
５．励起状態計算とUV-Visスペクトル
1）電子励起とTD-DFTの基礎
a) 時間依存密度汎関数理論（TD-DFT）の概要
b) 閉殻系・開殻系における励起状態の考え方
2）紫外線・可視光吸収（UV-Vis）の算出
a) 励起エネルギーと振動子強度の出力データの読み方
b) HOMO-LUMO遷移と吸収極大波長の解釈
3）色や光学物性への応用
a) 染料や有機EL材料の吸収波長の予測
b) 計算値のスケールファクターと実測ズレの許容範囲
６．反応経路解析と遷移状態探索
1）化学反応のポテンシャルエネルギー曲面
a) 反応物、生成物、および遷移状態（TS）の関係
b) 1次の鞍点（Saddle Point）の数学的・物理的意味
2）遷移状態（TS）の探索手法
a) 初期構造の推測と optimize('ts') の実行
b) GeomeTRICエンジンを活用した効率的な最適化
3）虚数振動（Imaginary Frequency）の確認
a) なぜ虚数が1つだけ現れなければならないのか
b) 虚数モードのアニメーションによる反応方向の目視確認
4）反応経路の追跡（IRC解析）
a) Intrinsic Reaction Coordinate(IRC)の概念
b) エネルギー障壁の算出
７．溶媒効果と電気化学的物性の評価
1）溶媒効果の取り込みモデル
a) 陽溶媒モデルと連続誘電体モデル（PCM）の違い
b) Psi4におけるPCM（IEF-PCM）の設定方法
2）フロンティア軌道と酸化還元物性
a) HOMO準位とLUMO準位のエネルギーと分布可視化
b) イオン化ポテンシャル（IP）と電子親和力（EA）の簡易見積もり
3）分子物性評価の実務上の注意点
a) 真空中計算と溶液中計算の使い分け
b) 企業実務における物性トレンド予測への応用
８．発展：機械学習力場（MLFF）によるMDの基礎
1）従来の分子動力学（MD）の課題
a) 従来のab initio MD（AIMD）が抱える計算コストの壁
b) 古典力場のパラメータ化の限界
2）機械学習力場（MLFF）の台頭
a) DFT精度を維持しながら高速化するAIポテンシャルの仕組み
b) 現代の代表的なMLFFモデル（ANI, MACE等）の紹介
3）大規模系やソフトマテリアル解析への展望
a) デモ体験
b) 展望
９．さらに学習、実践するために
1）ローカル環境の構築
2）トラブルシューティングの方法
＜質疑応答＞
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