pcal for mixed-stack charge-transfer complexes

(1)  Download pcalC.zip, and expand.

(2)  Run pcalC.exe by double clicking.

(3)  Open atPQ.out. 

交互積層型電荷移動錯体用pcalC使用法　日本語版
(1) pcalC.zipをダウンロードして解凍する。
(2) pcalC.exeをダブルクリックして実行する。「WindowsによってPCが保護されました」のメッセージが出た場合は「詳細情報」をクリックして「実行」をクリックする。
(3) テキストエディターでat654.outを開くと(TMPD)(TCNQ)についての結果が現れる。

atPQ.outの出力
1) 最初の原子座標の組は入力した結晶中でのフラクショナル座標。それに続くのが原子数の統計。
2) 下の原子座標の組は分子座標。VVは１番目の分子(ドナーTMPD)のY方向横幅W、VLは分子のX方向長さL。
3) 「Intermolecular potentials」の次の(  -2.06726  -0.00000   3.25514 )は原点(ドナー分子の中心)からみた２番目のアクセプター分子の位置(分子座標)。
5) Est, EvdW, Etotはその分子間の力場ポテンシャル(kJ/mol)。
6)「Map of the stacked molecule shift at Z =」はスタックさせてXY方向に分子を平行移動したときのエネルギーEst, EvdW, Etot。

他の分子についてpcalを用意する方法。
(1) trcifg4またはtrmc4でcifのフラクショナル座標を入力フォーマット(I4,X,3F10.5,4X,A4,X,A4)に変換しコピー＆ペースト。
ドナー・アクセプターは通常異なった対称心上にあるので、別々に作る。スタック位置に来るようにする。
(2) 2行目    48   8  28の48を総(ドナー＋アクセプター)原子数。ドナーの中の最初から8原子を使って分子面を定義する。
出力中「Molecular Coordinates」のZ座標VV//がほぼゼロに揃っていれば成功。
原子の選び方を変えればxyz軸の方向は微妙に変わってくる。全原子を入れるとうまく分子面が定義できないことがあるので
その場合はなるべく少数の原子(最低４原子)を使って分子面を定義する。原子の順番を変えるとうまくいくことがある。
アルキルや置換基の部分は使わずに定義する。ドナー原子数28。したがって48ー28＝20がアクセプターTCNQの原子数。
(3)    C   2   6   2  0.2343    1.96は2番目の炭素原子の力場パラメータ。0.2343はε (kJ/mol)、1.96はr0/2 (Å)
MM3の力場を使っている。
https://dasher.wustl.edu/tinker/distribution/params/mm3.prm
https://doi.org/10.1093/bulcsj/uoaf109　BCSJのsupporting information
続く2行は未使用。
(4)  9.8794   12.7180    7.7122    90.0000   97.4280   90.0000 格子定数。trcifg4またはtrmc4の出力at.datからコピー＆ペースト。
(5)   1.0  0.0  0.0  0.0  1.0  0.0  0.0  0.0  1.0  0.0  0.0  0.0 b 未使用。スタックを作るよう原子座標を入力する。1行目に10.0で終了。
その下の4行は未使用。
(6)    30  0.115    -0.00　ここが30ならスタック分子を平行移動。
0.11500 0.00　は最後の水素原子、１番目のN原子の電荷。以下2番目、３番目の原子に与える電荷。(I5,nF10.5)
Cは水素の直前におき、電荷中性になるように電荷が自動調整される。
上記BCSJのsupporting information参照。酸素Oには2配位の場合とC=Oのように一配位場合があるのでうまくいかないことがある。
その場合はch.datを用意し、１行目
   5  99   6  00   1 (TMPD)(TCNQ)
の00を88にする。分子軌道計算した電荷を入力することもできる。
(7) -0.0 6.0  0.1  -0.0 0.0  0.1  3.46 は0から6までを0.1きざみで平行移動。X方向とY方向の順。Z方向の面間距離3.46 Å。
このときのひとつひとつの座標がcoord.xyzに出力されるので、量子化学計算に用いることができる。必要ならcoord.xyzをテキストエディタで編集。

February 10, 2026