Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.22
no.4
/
pp.331-334
/
2009
In this paper, we present a surface relaxation model in atomistic calculations for thin nanofilms. This surface relaxation model is very simple model which have only two degrees of freedoms to determine the atomic positions of nanofilms. Whereas in conventional molecular statics simulations, the same number of degrees of freedoms at all atom positions are used as unknown variables. In order to prove the reliability of the presented model, we present the results of self-equilibrium strain calculations with the surface parameters obtained from this model.
The nitramine explosives with $-NH_2$ and -F groups were optimized to obtain their molecular geometries and electronic structures at DFT-B3LYP/6-31+G(d) level. The theoretical molecular density (${\rho}$), heat of formation (HOF), detonation velocity ($D$) and detonation pressure ($P$), estimated using Kamlet-Jacobs equations, showed that the detonation properties of these compounds were excellent. Based on the frequencies scaled by 0.96 and the principle of statistic thermodynamics, the thermodynamic properties were evaluated, which were respectively related with the temperature. The simulation results reveal that 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocan-2-amine (molecule B1) performs similarly to the famous explosive HMX, and 2-fluoro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane (molecule C1) and 2-fluoro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane (molecule D1) outperform HMX. According to the quantitative standard of energetics and stability as an HEDC (high energy density compound), molecules C1 and D1 essentially satisfy this requirement. These results provide basic information for molecular design of novel high energetic density compounds.
In this paper we have presented the results for viscosity and self-diffusion constants of model systems for four liquid n-alkanes ($C_{12}, C_{20}, C_{32}, and C_{44}$) in a canonical ensemble at several temperatures using molecular dynamics (MD) simulations. The small chains of these n-alkanes are clearly $<{R_{ee}}^2>/6<{R_g}^2>>1$, which leads to the conclusion that the liquid n-alkanes over the whole temperatures considered are far away from the Rouse regime. Calculated viscosity ${\eta}$ and self-diffusion constants D are comparable with experimental results and the temperature dependence of both ${\eta}$ and D is suitably described by the Arrhenius plot. The behavior of both activation energies, $E_{\eta}$ and $E_D$, with increasing chain length indicates that the activation energies approach asymptotic values as n increases to the higher value, which is experimentally observed. Two calculated monomeric friction constants ${\zeta}$ and ${\zeta}_D$ give a correct qualitative trend: decrease with increasing temperature and increase with increasing chain length n. Comparison of the time auto-correlation functions of the end-to-end vector calculated from the Rouse model for n-dodecane ($C_{12}$) at 273 K and for n-tetratetracontane ($C_{44}$) at 473 K with those extracted directly from our MD simulations confirms that the short chain n-alkanes considered in this study are far away from the Rouse regime.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
/
v.17
no.11
/
pp.1252-1257
/
2004
This paper describes the information for quantitative simulation of weakly ionized plasma. In previous paper, we calculated the electron transport coefficients by using two-term approximation of Boltzmann equation. But there is difference between the result of the two-term approximation of the Boltzmann equation and experiments in pure CF$_4$ molecular gas and in CF$_4$+Ar gas mixture. Therefore, In this paper, we calculated the electron drift velocity (W) in pure CF$_4$ molecular gas and CF$_4$+Ar gas mixture (1 %, 5 %, 10 %) for range of E/N values from 0.17~300 Td at the temperature was 300 K and pressure was 1 Torr by multi-term approximation of the Boltzmann equation by Robson and Ness. The results of two-term and multi-term approximation of the Boltzmann equation have been compared with each other for a range of E/N.
Shape-memory alloys (SMA) have interesting behaviors and important mechanical properties due to the solid-solid phase transformation. These phenomena are dominated by the evolution of microstructures. In recent years, the microstructures in SMAs have been studied extensively and modeled using molecular dynamics (MD) simulations. However, it remains difficult to identify the crystal variants in the simulation results, which consist of large numbers of atoms. In the present work, a method is developed to identify the austenite phase and the monoclinic martensite crystal variants in MD results. The transformation matrix of each lattice is calculated to determine the corresponding crystal variant. Evolution of the volume fraction of the crystal variants and the microstructure in Ni-Ti SMAs under thermal and mechanical boundary conditions are examined. The method is validated by comparing MD-simulated interface normals with theoretical solutions. In addition, the results show that, in certain cases, the interatomic potential used in the current study leads to inconsistent monoclinic lattices compared with crystallographic theory. Thus, a specific modification is applied and the applicability of the potential is discussed.
In this work, quantum molecular dynamics simulations (QMD) are preformed to study the hydrogen molecules in three types of carbon nanostructures, $C_{60}$ fullerene, (5,5) and (9,0) carbon nanotubes and graphene layers. Interactions between hydrogen and the nanostructures is of importance to understand hydrogen storage for the development of hydrogen economy. The QMD method overcomes the difficulties with empirical interatomic potentials to model the interaction among hydrogen and carbon atoms in the confined geometry. In QMD, the interatomic forces are calculated by solving the Schrodinger's equation with the density functional theory (DFT) formulation, and the positions of the atomic nucleus are calculated with the Newton's second law in accordance with the Born-Oppenheimer approximation. It is found that the number of hydrogen atoms that is less than 58 can be stored in the $C_{60}$ fullerene. With larger carbon fullerenes, more hydrogen may be stored. For hydrogen molecules passing though the fullerene, a particular orientation is required to obtain least energy barrier. For carbon nanotubes and graphene, adsorption may adhere hydrogen atoms to carbon atoms. In addition, hydrogen molecules can also be stored inside the nanotubes or between the adjacent layers in graphite, multi-layer graphene.
This research investigation employs a terahertz (THz) time-domain spectroscopy system to study the terahertz spectral characteristics of five different citrates in both solution and solid state. The citrates under examination are lithium citrate, monosodium citrate, disodium citrate, trisodium citrate, and potassium citrate. The results show that the THz absorption coefficients of the first four citrate solutions exhibit a decreasing trend with increasing concentration. However, the potassium citrate solution shows an opposite phenomenon. At the same time, the absorption coefficients of lithium citrate, trisodium citrate, and potassium citrate solutions are compared at the same concentration. The results indicate that the absorption coefficient of citrate solution increases in proportion to the increase of metal cation radius, which is explained from the perspective of the influence of metal cations on hydrogen bonds. In addition, we also study the absorption peaks of solid citrates, and characterize the formation mechanism of the absorption peaks by molecular dynamics simulations. This methodology can be further extended to the study of multitudinous salts, presenting theoretical foundations for the detection in food and medicine industries.
The influence of indenter geometry on nanoindentation was studied using a static molecular dynamics simulation. Dislocation nucleation, dislocation locks, and dislocation movements during nanoindentation into Al (001) were studied. Spherical, rectangular, and Berkovich indenters were modeled to study the material behaviors and dislocation activities induced by their different shapes. We found that the elastic responses for the three cases agreed well with those predicted from elastic contact theory. Complicated stress fields were generated by the rectangular and Berkovich indenters, leading to a few uncommon nucleation and dislocation processes. The calculated mean critical resolved shear stresses for the Berkovich and rectangular indenters were lower than the theoretical strength. In the Berkovich indenter case, an amorphous region was observed directly below the indenter tip. In the rectangular indenter case, we observed that some dislocation loops nucleated on the plane. Furthermore, a prismatic loop originating from inside the material glided upward to create a mesa on the indenting surface. We observed an unusual softening phenomenon in the rectangular indenter case and proposed that heterogeneously nucleating dislocations are responsible for this.
Canonical sampling method has been presented to generate the initial conditions for reactive flux studies of organic reactions in water. Velocity Verlet version of Nose-Hoover chain dynamics algorithm has been employed to sample the initial conditions according to canonical distribution. The unstable normal mode of a transition state has been introduced to define a dividing plane separating reactant and product regions in reaction processes. This method has been implemented and tested for the case iels-Alder reaction of methyl vinyl ketone (MVK) and cyclopentadiene (CPD) in water, providing a reliable tool for further reactive flux molecular dynamics studies in condensed media.
Molecular dynamics simulations were performed to understand the structural arrangement of water molecules around highly charged nanoparticles under aqueous conditions. The effect of two highly charged nanoparticles on the solvation charge asymmetry has been examined. We calculated the radial distribution functions of the components of water molecules around nanoparticles which have four charge types at two different salt concentrations. Even though the distributions of water molecules surrounding a sodium ion and a chloride ion are hardly affected by the charges of nanoparticles and the salt concentrations, those around highly charged nanoparticles are strongly influenced by the charges of nanoparticles, but hardly by the charges of nanoparticles and salt concentrations. We find that the distributions of hydrogen atoms in water molecules around one highly charged nanoparticle are dependent on the magnitude of the nanoparticle charge.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.