Crystal View：CIFファイルを開いて単位格子を3D表示

公開：2026年10月30日 · 著者：Scidart Academy · 読了時間：約5分
MolDraw Crystal Viewプラグインの2つの単位格子：Na格子とCl格子が互いに入り込んだ岩塩（NaCl）と、中心にTiO6八面体をもつ立方晶ペロブスカイトSrTiO3
Crystal Viewプラグインで表示した岩塩と立方晶ペロブスカイトの単位格子。

要点：MolDrawで3Dビューアを開き、+を押してCrystal Viewをインストールします。CrystalタブでOpenをクリックし、CIF、POSCAR、PDB、extended XYZファイル、または内蔵の例を選びます。格子定数、体積、Z、密度とともに単位格子が3Dで表示され、セルの繰り返し、任意の[uvw]方向からの表示、配位多面体の表示、PNGの書き出しができます。

なぜ結晶を3Dで見るのか？

NaClやSrTiO3のような化学式からは、原子がどう詰まっているかはわかりません。配位数、最密充填層、多面体の形は、セルを回転させていろいろな方向から見て初めて理解できます。教科書の図は一つの角度に固定されていますが、動かせるモデルなら構造をいちばんよく説明する視点を探せます。

Crystal Viewはブラウザ上で、描画のすぐ隣で動作します。ファイルは自分のコンピューター上で読み込まれ、どこにもアップロードされません。

プラグインで表示できるもの

紫のNa原子と緑のCl原子、色分けされたa・b・c軸、a = 5.640 Å、空間群Fm-3m、Z = 4、密度2.163 g/cm³を示すカードとともに岩塩の単位格子を表示したCrystal View
岩塩（NaCl）。カードにはa、b、c、α、β、γ、空間群、セル体積、Z、計算密度が表示されます。
単位格子色分けされたa・b・c軸をもつセルの稜と、隣のセルと共有されるものも含めたすべての格子点上の原子。
格子定数長さa、b、c、角度α、β、γ、空間群、体積、Z、密度。
繰り返し（Repeat）a × b × c個のセルのブロックを作り、構造がどう続いていくかを確認できます。
方向から見る（Look along）軸方向や任意の方向[u v w]から見下ろすように視点を回転できます。
表示（Display）球棒モデルまたは空間充填モデル、配位多面体、イオン間の接触、原子ラベル。
投影透視投影と平行（正射）投影を切り替えられます。
出力PNGを書き出すか、現在の表示を編集可能な図としてキャンバスに追加できます。

Crystal Viewのインストール方法

  1. MolDrawエディターを開いてサインインします。無料アカウントで十分です。
  2. 3Dビューアを開き、タブの横にある+を押します（またはSettings › Pluginsを開きます）。
  3. Crystal Viewの横のInstallをクリックします。Crystalタブが表示されます。

CIFファイルの開き方

Crystal ViewのOpenメニュー。CIF、POSCAR、PDB、extended XYZ用のOpen a fileと、塩化ナトリウム、塩化セシウム、フッ化カルシウム、ダイヤモンド、グラファイト、チタン酸ストロンチウム、ルチル、酸化亜鉛、銅の例
Openメニュー：自分のファイル、または9つの代表的な構造から選べます。
  1. CrystalタブでOpen（左側ツールバー上部のフォルダアイコン）をクリックします。
  2. Open a file…を選び、.cif、POSCAR、PDB（CRYST1レコード付き）、extended XYZファイルを選択します。
  3. ドラッグで回転、スクロールでズームします。Repeatでセルを増やし、Look alongで軸方向から見られます。

手元にファイルがなくても大丈夫。例には多くの授業で扱う構造が揃っています：岩塩、塩化セシウム、蛍石、ダイヤモンド、グラファイト、立方晶ペロブスカイト、ルチル、ウルツ鉱（酸化亜鉛）、面心立方の銅。

配位を見る：ペロブスカイトの例

Crystal Viewで表示した立方晶ペロブスカイトSrTiO3：セル中心のチタン原子が6個の酸素原子と結合し、ストロンチウム原子がセルの頂点にある。カードにはa = 3.905 Å、空間群Pm-3m、密度5.117 g/cm³
チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）：チタンは6個の酸素からなる八面体の中に、ストロンチウムは八面体の間の大きな空隙にあります。

Displayを開いてCoordination polyhedraにチェックを入れると、TiO6八面体が塗りつぶされます。セルをいくつか繰り返すと、八面体が頂点を共有していることがわかります。これがペロブスカイト類の重要な特徴です。ルチルでも同じことを試してみましょう。ルチルではTiO6八面体がc軸に沿った鎖状に稜を共有しているので、比べてみてください。

2Dキャンバス上の結晶

MolDrawキャンバスの結晶パネル：セル情報、Repeat a × b × cの操作、Look alongボタン、視点回転の矢印、ラベルとイオン間接触のオプション、Open in Crystal Viewボタン
キャンバスで開いた結晶には専用パネルがあり、Open in Crystal Viewで3D表示できます。

CIFファイルを描画キャンバスに直接開くこともできます。MolDrawは結晶を通常の編集可能な図として描き、セル、繰り返し、表示方向、ラベル、イオン間接触を設定するパネルを表示します。等価なサイトの元素を入れ替えることもでき、たとえばワークシート用にNaClをKClに変えられます。Crystal Viewはキャンバスの図にリアルタイムで追従するので、変更はすぐに3Dに反映されます。

授業や実験での活用例

  • 固体化学の授業：NaCl（6:6）とCsCl（8:8）の配位を比べたり、セル内の原子を数えてカードのZ値を確かめたりできます。
  • 最密充填：銅を[1 1 1]方向から見ると、最密充填層が見えます。
  • 炭素の同素体：ダイヤモンドとグラファイトを並べて、sp3結合とsp2結合について考えられます。
  • ファイルの確認：論文やデータベースのCIFを開き、ほかで使う前にセル、密度、結合関係を確認できます。
  • 図の作成：PNGを書き出すか、表示をキャンバスに追加して、ほかのスキームと一緒にラベルを付けられます。

配位子場についても学んでいますか？結晶場理論のガイドでは八面体型と四面体型の分裂を解説しています。これらはCrystal Viewで多面体として確認できます。

よくある質問

CIFファイルをオンラインで開くには？

MolDrawに無料のCrystal Viewプラグインをインストールし、3Dビューアでそのタブを開いてOpenをクリックし、.cifファイルを選びます。単位格子がブラウザ上に3Dで表示され、サーバーには何もアップロードされません。

Crystal Viewが読み込める結晶ファイル形式は？

CIF、VASP POSCAR、CRYST1レコードを含むPDBファイル、格子情報を含むextended XYZファイルです。

Crystal Viewプラグインは無料ですか？

はい。プラグインのインストールに必要なのは無料のMolDrawアカウントだけです。

2Dキャンバスに結晶構造を描けますか？

はい。キャンバス上でCIFファイルを開くと、繰り返し、表示方向、ラベル用の専用パネルを備えた編集可能な結晶の図になります。Crystal Viewはその図にリアルタイムで追従して3D表示します。

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