atomkoordinater

Atomkoordinater beskriver posisjonen til hvert atom i et system og brukes i kjemi, fysikk og materialvitenskap for å definere molekylære og krystallinske strukturer. Koordinatsettet angir plasseringen i rommet, vanligvis som tre tall per atom (x, y, z) i et gitt referansesystem. Lengdeenheter er normalt angstrom (Å).

Det finnes to hovedtyper koordinatsystemer: kartesiske koordinater og fraksjonale koordinater i enhetscellen. I molekylmodeller oppgis ofte kartesiske koordinater i Å. I krystallografi brukes fraksjonale koordinater (u, v, w) i forhold til enhetscellens vektorbasis a, b, c og de tilhørende vinklene α, β og γ. Filformater som XYZ, PDB og CIF lagrer atomkoordinater, ofte sammen med informasjon om hvilket atom eller hvilken residu de tilhører, og i biologiske strukturer også molekyltilhørighet.

Konvertering mellom koordinatsystemer krever en matematisk transformasjon basert på enhetscellens vektorparametere og vinkler α, β, γ. Fraksjonale koordinater omregnes til kartesiske koordinater ved hjelp av cellevektorene. I krystallografi tas også symmetrioperasjoner i betraktning gjennom Wyckoff-posisjoner, som beskriver gjentatte posisjoner i høy-symmetriske strukturer.

Anvendelser inkluderer strukturbestemmelse og simuleringer i molekylær dynamikk og kvantkjemi, hvor geometrien bestemmes og optimeres fra koordinatene. Mange programvarer leser og skriver atomkoordinater for bruk i visuelle verktøy, beregningskjemi og materialforskning. En korrekt definert koordinatstruktur er viktig for analyse av bindinger, vinkler og avstander i et molekyl eller en krystall.