モルカス

MOLCASは、複数の国際機関による共同プロジェクトとして開発された、第一原理計算化学プログラムです。MOLCASは科学者によって開発され、科学者によって利用されることを目的としています。商業製品として開発されたものではなく、所有者であるルンド大学が莫大な利益を得るために販売されているものでもありません。

このプログラムでは、基底状態と励起状態の両方における一般的な電子構造を計算する手法に重点を置いています。MOLCASには、完全活性空間（CASSCF）レベルでの一般的かつ効果的な多配置SCF計算のためのコードが含まれていますが、より制限されたMCSCF波動関数（RASSCF）も使用できます。この理論レベルでは、勾配法を用いて平衡状態と遷移状態の構造を最適化したり、力場と振動エネルギーを計算したりすることも可能です。MOLCASには、2次摂動理論コードであるCASPT2とRASPT2も含まれています。

MOLCASコードは、1980年代後半にルンド大学のビョルン・O・ルース教授の研究グループによって開発されました。プログラム名は、Molecule（ヤン・アルムロフによる積分計算コード）とCAS（ビョルン・O・ルースが開発した完全アクティブ空間計算プログラム）を組み合わせたものです。

MOLCAS 2 は 1992 年にリリースされました。IBM VM/XA用のテープで配布されました。新しい構成相互作用コード (Jeppe Olsen によって書かれた)、新しい積分コード (Roland Lindh によって書かれた)、および結合クラスタコード (コメニウス大学で書かれた) が含まれています。MOLCAS 4 (1999 年) は最初のリリースで、任意の Unix または Linux オペレーティングシステムで動作します。2001 年に MOLCAS 5 がリリースされ、コード開発の分散モデルが特徴となっています。^{[ 1 ]}

2017年9月、MOLCASコードの大部分がOpenMolcasという名前でオープンソース（LGPL 2.1ライセンス）として分岐しました。^{[ 2 ]} MOLCASコードの安定版はルンド大学によって配布されています。

MOLCASの主な機能は、MolcasのWebサイトで確認できます。マニュアル^{[ 3 ]} 、チュートリアル集^{[ 4 ]} 。MOLCASのさまざまなバージョンの機能を紹介する出版物がいくつかあります。^{[ 5 ]}

^{[ 6 ]} MOLCAS 7.2はJACSコンピュータソフトウェアレビューで独立したレビューを受けています。^{[ 7 ]}

• 第一原理ハートリー・フォック（HF）、密度汎関数理論（DFT）、2次モラー・プレセット摂動理論、MCSCF、MRCI、CC、多配置参照2次摂動理論CASPT2（MSおよびXMSを含む）、RASPT2波動関数およびエネルギー
• HF、DFT、CASSCF、およびRASSCF波動関数に基づく解析的勾配幾何構造最適化
• HF、DFT、CASSCF、CC、MBPT2、およびCASPT2に対するコレスキー分解（CD）および同一性分解（RI）手法。
• 解析的勾配と非断熱結合ベクトル。
• オンザフライ補助基底関数法、原子CD、および原子コンパクトCD。
• DFT汎関数におけるCD/RI勾配。
• CASPT2波動関数に基づく数値勾配幾何構造最適化。
• すべての波動関数に対する励起状態エネルギー、および状態平均化されたCASSCF波動関数から得られた励起状態の最適化構造。
• 独自のRASSCF状態相互作用法を用いて、CASSCF/RASSCFレベルで計算された励起状態における遷移特性。
• 溶媒効果は、オンサーガー球状空洞モデルまたは分極連続体モデル（PCM）によって扱うことができる。
• タンパク質や分子クラスターなどの系に対する、量子力学と分子力学を組み合わせた計算。
• NEMOは、MC/MDシミュレーション用の分子間力場を作成する手順です。これらの力場には、静電相互作用、誘導相互作用、分散相互作用、および交換反発相互作用の項が含まれ、個々の分子の計算に基づいています。
• タリー表面ホッピング分子動力学
• 円錐交差部および継ぎ目の位置特定と特性評価の方法
• MOLCASは、DMRGコード^{[ 8 ] [ 9 ]} CheMPS2、MRCIコードCOLUMBUS、分子動力学コード^{[ 10 ]など、いくつかの計算コードとのインターフェースを備えています。}
• MOLCASにはいくつかのグラフィカルユーザーインターフェースコードがあります: ^{[ 11 ] [ 12 ]}およびMolGUI。

• MOLCASホームページ
• OpenMolcasプロジェクトページ