吸着剤によって誘発される柔軟金属有機フレームワークの構造変化を解析する方法

金属有機フレームワーク（MOF）は、異常な柔軟性を示す結晶構造を持っています。極端な例として、「呼吸するMOF」MIL-53があり、これはCO2や水のようなゲスト分子を受け入れるために拡張または収縮します。私たちは、吸着剤を含む構造に対して0Kで単位格子の形状とサイズを迅速に計算する強力なシミュレーションツールを提示します。この方法は、金属有機フレームワークやゼオライトのような周期的システムの単位格子の最小化に適用でき、振動解析（赤外スペクトルとモード解析）、力場の開発、及び0Kでの弾性定数の計算に利用できます。文献に欠如している剛体ゲスト分子に対する1次及び2次導関数の式が本論文で説明されています。さらに、0KでのIRMOF-1の構造の決定とMIL-53の構造に対する水の影響に関する2つのケーススタディは、シミュレーション結果が実験結果および他の計算結果とよく一致することを示しました。私たちの解析スキームは、他のスキームに対して重要な利点があり、IRMOF-1のケーススタディはこれらの方法が失敗する可能性があることを示しています。