• Title/Summary/Keyword: 원자이론계산

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Ag nanocrystal growth energy calculation

  • Jo, Min-Seung;Gang, Seong-U;Kim, U-Yeon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.156-162
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    • 2015
  • 나노입자의 특성과 기능은 bulk 물질과 달리, 나노 입자를 이루는 원소의 종류 뿐만아니라 크기와 모양에도 밀접한 연관이 있다. 이를 계산화학적으로 예측할 수 있다면 나노입자의 합성과 응용에 큰 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 일정한 크기의 은 나노입자의 구조를 계산한 뒤, 바깥쪽의 두 원자 층을 무작위로 섞은 뒤 다시 구조최적화 계산을 거쳐 다양한 나노입자들의 구조를 찾았다. 이렇게 구해진 구조들의 에너지를 계산하고 원자를 하나 떼어낼 때의 에너지를 계산하여 응집 에너지를 구해 경향성을 분석해 보았다. 더 나아가, 나노입자를 이루는 각 원자 층의 개수가 하나 더 커질 때 필요한 에너지를 계산하여, 원자 하나당 평균을 내어 분석해보았다. 본 연구에서는 병렬화 된 밀도범함수이론 계산 프로그램을 이용해 100개가 넘는 입자의 계산이 가능하다는 것을 확인했고, 은 나노입자의 크기가 증가함에 따라 원자 하나가 추가되는 경우와, 원자 층 하나가 추가되는 경우의 그래프를 보고 경향성을 분석하였다. 이는 다른 화학적 환경에 있는 은 원자의 에너지를 계산하여 각각의 환경에서의 은 나노 입자의 크기를 예측하는 계산하는 데 초석이 될 것이다.

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몬테칼로모사를 이용한 고리 1 호기 감시?슐에서의 핵반응단면적 및 고속중성자플루언스 계산

  • 김종오;김종경
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.45-52
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    • 1996
  • 고리 1 호기 원자로 감시?슐에서의 고속중성자 플루언스를 계산하기 위하여 MCNP코드로 3차원 모델링을 하였다. 중성자선원은 MCNP에 의해 계산된 핵연료봉출력분포를 사용하였고 원자로심부터 원자로 압력용기 밖까지 1 MeV이상의 중성자를 수송시켰다. 감시?슐은 실제의 같은 크기로 모델링하였고 감시?슐안의 시편은 원자로 압력용기와 같은 재질의 직육면체로 가정하였다. 그리고 MCNP에 의해 감시시편내의 방사화 시료의 핵반응단면적을 계산하였다. 또한 MCNP에 의해 이론적으로 계산된 감시?슐에서 중성자 플루언스와 기존의 감시시험에서 측정된 포화방사능으로 부터 계산된 실험적 감시?슐 중성자 플루언스를 비교하였다. 이론적 ?슐플루언스와 실험적 ?슐플루언스의 비는 대체로 1.0에서 크게 벗어나지 않았으나 감시시험과 시편에 따라 크게 벗어나는 경우도 있었다. MCNP에 의한 유효반응단면적의 계산방법이 기존의 방법보다 모델링 및 계산의 불확실성을 최소화 할 수 있으므로 이번 연구에서 고려하지 못한 원자로심의 연소도를 고려한다면 매우 신뢰성이 높은 결과를 얻을 수 있다.

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The Electronic Structure Calculations for Transition Metal Substituted Ge Chain Clusters (자성 원자를 치환한 1차원 클러스터의 전자구조 및 자성구조 계산)

  • Park, Key-Taeck
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.19 no.5
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    • pp.157-160
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    • 2009
  • We have studied electronic structures and magnetic properties of one dimensional Ge chain nanoclusters using OpenMX method based on densty functional method. The calculation results show the strong antiferromagnetic interaction between Cr and Ge atoms. The magnetic interaction between Ge and Ge atoms are almost antiferromagnetic behaviors. The magnetic exchange interaction are occurred over the sevaral Ge atom layers. The magnitude of this interaction depends number of Ge atom.

Theoretical Studies of the Structures and Electronic Properties of CumSiOm+1 Clusters (m = 0 - 7) (CumSiOm+1 클러스터(m = 0 - 7)의 분자구조 그리고 전기적 특성에 관한 이론 연구)

  • Na, Ho-Hyun;Nam, Seong-Hyun;Lee, Gi-Yun;Jang, Ye-Seul;Yoon, Duck-Young;Bae, Gyun-Tack
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.60 no.4
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    • pp.239-244
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    • 2016
  • We investigated the structures and electronic properties of CumSiOm+1 clusters with m = 0 - 7. For these clusters, we replaced a Cu atom in the copper oxide clusters with a Si atom. The B3LYP functional and LANL2DZ basis set were used for optimization of the molecular structures of all neutral and charged clusters. The bond distances, bond angles, and Mulliken charges were calculated to study the structural properties. In addition, in order to understand the electronic properties, we examined the ionization energies, electronic affinities, and second differences in energies.

Theoretical analysis of the attosecond pulse generation using high-order harmonics (고차조화파를 이용한 아토초 발생에 관한 이론적 연구)

  • 김경택;김철민;남창희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.02a
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    • pp.12-13
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    • 2003
  • 고차조화파를 이용해 아토초 펄스를 생성시킬 수 있음은 최근 여러 연구자들에 의해 이론적으로 제시되어 왔다. 아토초 펄스의 생성은 기본적으로 고차조화파 발생을 이용하여 생성되므로 고차조화파의 연구가 선행되어야 하며, 이에 대한 연구는 이미 많은 연구자들에 의해 이루어 졌다. 초기에 Kulander 등은 Time dependent Schrdinger equation (TDSE) 을사용하여 수치적으로 계산하여 고차조화파의 이론적 분석을 수행하여 단일원자(single atom)에서 발생하는 고차 조화파의 평탄영역(plateau)과 잘림영역(cutoff) 등을 설명하였고, Corkum 등은 준고전적 (semiclassical) 원자 모델을 사용하는 물리적 모형을 제안하여 이 때 계산된 고차조화파가 실험결과 및 완전한 양자역학적 결과와 유사하게 나타남을 보였다. (중략)

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닮은 궤도함수 분석을 통한 계산근사

  • Jang, Junyoung;U, Min-U;Sin, Seok-Min
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.211-224
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    • 2014
  • 금속을 포함한 분자에 대한 양자계산은 정확하고 일관된 결과를 얻기가 힘들 뿐만 아니라 상당한 컴퓨터 자원을 소비하며 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 복잡한 양자계산의 근사를 위한 방법으로 본래 정성적인 구조 예측에 사용되는 닮은 궤도함수분석(Isolobal Analysis)을 정량적인 측면에서 접근해보고, 이를 통해 닮은 궤도(Isolobal) 구조를 가지고 있는 단위들(radical 등)에 대해서 계산을 근사할 수 있는 방법에 대해 논의한다. $CH_3$, $CH_2$와 닮은 궤도 구조를 가진 전형 원소를 중심으로 하는 분자들에 대해 가장 기초적인 근사계산인 Hartree-Fock 양자계산을 수행하였다. $(CUH_5){_2}^{2-}$를 표적으로 결합 구조를 예측하기 위한 경향성을 계산한 결합 성질로부터 파악한다. 분석 결과 동일한 주기에 대해서는 원자반지름(Atomic radii)에 대해 조화 형태의 결합에너지가 얻어졌으며, 동일한 족에 대해서는 좋은 근사가 되지 않았다. 파악된 경향성을 바탕으로 금속의 결합을 근사한 에너지에 대해서는 -1054.1875 kJ/mol로 비교적 큰 오차를 보였으나, 오차 항에 대한 분석이 가능해 추가적인 계들에 대한 계산으로 근사를 교정할 수 있을 것으로 보인다.

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First-Principles Theoretical Study of the Surface Structure of O/Pd(100)-p($2{\times}2$) and the Effect of H Impurities (O/Pd(100)-p($2{\times}2$) 표면구조 및 수소흡착 효과의 제일원리 이론계산 연구)

  • Jung Sung-Chul;Kang Myung-Ho
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.4
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    • pp.360-366
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    • 2006
  • We have performed density functional theory calculations for the surface structure of O/Pd(100)-p($2{\times}2$), formed by the adsorption of oxygen atoms of 0.25 ML. The oxygen atoms adsorb preferentially at the fourfold hollow site, and the calculated O-Pd bond length is $2,15{\AA}$, The first interlayer spacing ($d_{12}$) of Pd(100) expands by +0.8% due to the oxygen adsorption, which differs from the experimental value of +3.6% reported by a previous LEED study. Assuming that the LEED sample was possibly contaminated by hydrogen atoms, we also examined the effect of hydrogen impurities on the surface structure. Hydrogen atoms adsorbed on O/Pd(100)-p($2{\times}2$) are found to result in large expansions of $d_{12}$ of Pd(100). Our analysis estimates the amount of hydrogen atoms remaining on the LEED sample as -0.3 ML.

Evaluation of Elastic Properties and Analysis of Contact Resonance Frequency of Cantilever for Ultrasonic AFM (초음파원자현미경 캔틸레버의 동특성 해석과 탄성특성 평가)

  • Park, Tae-Sung;Kwak, Dong-Ryul;Park, Ik-Keun;Kim, Chung-Seok;Jhang, Kyung-Young
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.31 no.2
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    • pp.174-180
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    • 2011
  • Nondestructive surface imaging of elastic characteristic and mechanical property has been studied on nanoscale surface with ultrasonic AFM. Resonance frequency variation of cantilever is theoretically analyzed with respect to contact mechanics as well as experimentally measured. The contact resonance frequency is calculated theoretically using the spring-mass and Herzian model in accordance with the resonance frequency of UAFM cantilever measured experimentally. Consequently, the topography and amplitude images could be obtained successfully and the elastic characteristic at the nanoscale surface was evaluated qualitatively by amplitude signals.

Ca/Si(111)-2×1에서 에피성장을 통한 Si단결정 성장가능성에 관한 Si원자의 흡착과 확산에 대한 전산모사연구

  • Yeo, Gang-Mo;Jeong, Seok-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.127.1-127.1
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    • 2016
  • Si은 값싸고 넓은 시설기반을 갖추고 있어, 발전산업에서 태양광소자의 주원료로 널리 사용된다. 하지만 Si은 간접 띠틈을 Si의 특성을 개선하기 위해 최근 Si에 특정한 결함을 넣어 직접 띠틈으로 바꿔 광효율을 높이려는 시도가 있다. 2015년 초 Si단결정[111]으로 Seiwatz-chain 형태의 결함이 있다면 결함이 있는 Si(111)에 직접 띠틈이 생길 것 이라고 이론적으로 예상했다. 이러한 구조의 제작방법으로 Ca/Si(111)과 Si(111)을 접합 후 가열하여 Ca을 빼내는 방법을 제시했다[1]. 본 연구에서는 이 제작방법 외에 Ca/Si(111)-$2{\times}1$ 표면에서[2] 에피성장으로 결함이 유지된 Si단결정 형성가능성을 제일원리 계산을 통해 연구했다. 제일원리 계산방법으로는 VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)를 이용하였다. Si원자 한개, 두 개, 세 개가 흡착될 경우 원자당 흡착에너지는 각각 3.73 eV, 3.73 eV, 3.91 eV 였다. 따라서 Si원자는 무리형태로 흡착될 것으로 예상되어 결함을 유지하며 단결정으로 성장하기는 어려울 것으로 보인다.

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Development of a Computer Code for Analyzing Time-dependent Nuclides Concentrations in the Multi-stage Continuous HLW Processing System (I) - Equilibrium Steady State - (다단계 연속후처리를 포함하는 핵주기공정의 핵종농도 동적분포 해석코드 계발(I) -정상 평형상태 해석모델-)

  • Oh, Se-Kee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.262-264
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    • 2000
  • 원자로 내에서 연소 중인 핵연료나 저장 또는 재처리 중인 사용후핵연료의 성분으로서 시설의 공정설계, 안전성분석 및 차폐설계에 중요한 입력자료가 되는 핵분열생성물질, 방사화생성물 및 악티나이드의 핵종 농도와 이에 대응하는 방사능 강도의 기기 별 시간변 화율을 해석할 수 있는 코드 개발할 목적으로 MULTISAMS 정상 평형상태 모델을 구현하였다. MULTISAMS 코드의 반응공정 모델은 서로 연결되어 있으며 내부에 방사성물질의 혼합유체가 순환하는 세 종류의 반응기(원자로, 열교환기 및 화학반응기) 계통에서 자연적 또는 설계에 의해 일어나는 현상으로서; 반응기 간의 물질 흐름; 각 반응기 내에서 방사성 붕괴, 변환, 이동과 중성자 흡수 및 핵분열; 외부로부터 특정 핵종의 유입혹은 유출을 고려한 시간종속 핵종농도보존방정식 이론에 근거한다. 코드의 유용성 및 신뢰성을 검증하기 위해 현재 개념설계가 진행 중인 AMBIDEXTER원자력 에너지시스템을 대상으로 ORIGEN2 계산과 비교하였다. 두 코드 간의 입력조건과 배경이론차이점 때문에 절대적 비교가 불가능하므로 단순이론의 중간매개코드로서 SAMS를 이용한 2단계 비교방법을 따랐다. 결론은 MULTISAMS는 ORIGEN2 계산의 수렴치와 근사하게 일치하면서 ORIGEN2 가 다룰 수 없는 핵주기 연속후처리공정의 정상가동 시 핵종 평형농도를 기기 별로 계산할 수 있다는 장점을 확인하였다.

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