研究者のためのCG作成術②（VESTA編）

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研究者のためのCG作成術②（VESTA編）

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Naphtです。研究者のためのCG作成術①に続き、研究者向けのCGの作り方について紹介しようと思います。全て無料でできます。慣れるまではスムーズに作業ができませんが、質問等は随時受け付けますので、コメント欄に記入するか、ご連絡下さい。

今回は、CGを作るのに必要な環境の作成と、結晶構造の可視化プログラムであるVESTAの使い方について説明しようと思います。推奨OSはWindowsです。

-ソフトのインストール-

使用するソフトは結晶構造の可視化プログラムであるVESTA、無料のCG作成ソフトであるBlenderの二つです。以下のリンクからダウンロードできます。VESTAはHPのdownloadから、BlenderはDownload Blender X.XXからご自身のOSに対応するものを選択し、インストールをして下さい。

-VESTAの簡単な使い方-

VESTAは結晶構造を可視化できるプログラムです。Windows環境では、VESTA.exeをクリックすると、ソフトが立ち上がります。無料だとは思えないほど機能が豊富なソフトであり、非常に便利なソフトですが、今回はCG作成のために必要な事項にのみ絞って紹介します。

-VESTAで行うことの流れ-

i)Cifファイル(Crystallographic Information File)を手に入れ、VESTAに読み込む。

ii)VESTAで結合を作成する。（例えば、SiO2ならSi-O結合）その後、面を作る。

iii)欲しい範囲で切り出す。

iv)VRMLファイル(.wrl)を作成する。

-操作方法-

①Cif ファイルの手に入れ方

Cifファイルは色々なサイトで手に入れることができます。例えば、American Mineralogist Crystal Structure Database や、Crystallography Open Databaseが使いやすいです。

今回は、Montmorillonite を使用して解説します。以下のリンクからCifファイルを手に入れてください。（Download CIF data をクリックするとダウンロードできます）

②VESTAでCIFファイルを読み込みます。VESTA上で、File→Openとクリックし、先ほどダウンロードしたCifファイルを読み込んでください。

③CG作成で使う部分のみですが、VESTAの操作方法を説明します。それぞれのボタンは以下のような役割を持っています。

A 結晶構造の見る位置の変更

B 原子の選択

C 結晶構造の移動

D ズーム

E 原子間の距離の測定

F 3つの原子でできる角の角度の測定

G ○方向から見た結晶構造の表示（001方向等）

H 原子同士の結合が出来ている時に面を張る

I（Objects→Boundary）格子の設定

J（Edit→Bonds）結合の作成

I J

これらの機能を使用して、結晶構造をアレンジします。今回はMontmorillonite なので、(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2という式で表されます。この物質は、Al-O結合とSi-O結合によってできる八面体・四面体が面を形成し、電荷補償のためのカチオン（NaやCa）が存在するような構造をしています。

まず、Gにあるaをクリックして、見やすい位置に結晶構造を配置します。その後、格子を拡張するために、Objects→Boundaryから、Ranges of fractional coordinatesをy(max)=2,z(max)=2とします。（J参照）

この時、以下のようになっているはずです。