• 제목/요약/키워드: Quantum-mechanical

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Implementation of Differential Absorption LIDAR (DIAL) for Molecular Iodine Measurements Using Injection-Seeded Laser

  • Choi, Sungchul;Baik, Sunghoon;Park, Seungkyu;Park, Nakgyu;Kim, Dukhyeon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권4호
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    • pp.325-330
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    • 2012
  • Differential absorption LIDAR (DIAL) is frequently used for atmospheric gas monitoring to detect impurities such as nitrogen dioxide, sulfur dioxide, iodine, and ozone. However, large differences in the on- and off-line laser wavelengths can cause serious errors owing to differential aerosol scattering. To resolve this problem, we have developed a new DIAL system for iodine vapor measurements in particular. The suggested DIAL system uses only one laser under seeded and unseeded conditions. To check the detection-sensitivity and error effects, we compared the results from a system using two seeded lasers with those from a system using a seeded and an unseeded laser. We demonstrate that the iodine concentration sensitivity of our system is improved in comparison to the conventional two seeded or two unseeded laser combinations.

양자가둠 효과를 포함한 Saddle MOSFET에서의 모서리효과의 분석과 억제방법 (Analysis and Suppression of the Corner Effect in a Saddle MOSFET Including Quantum Confinements Effects)

  • 셰드;김희상;라흐만;이종호;박병국;신형철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권3호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • Saddle MOSFET의 모서리의 효과에 대한 고전역학과 양자역학적 시뮬레이션의 비교분석을 3차원 수치 시뮬레이터를 사용하여 수행하였다. 비교분석 결과 양자역학적 시뮬레이션에서는 실리콘 핀의 단면에서의 정확한 최대 전자 밀도의 위치와 크기를 제공함으로써 소자의 정확한 설명을 제공하는 것을 보여 주었고, 이를 이용하여 모서리 효과 및 그것이 소자의 문턱전압의 특성을 미치는 영향의 정확한 분석이 실행되었다. 또한, 모서리 효과를 억제하기 위해서 실리콘 핀의 모서리를 둥글게 하거나 구석의 바디도핑을 낮추는 두 가지 가능한 기법을 제시했다.

A software tool for integrated risk assessment of spent fuel transportation and storage

  • Yun, Mirae;Christian, Robby;Kim, Bo Gyung;Almomani, Belal;Ham, Jaehyun;Lee, Sanghoon;Kang, Hyun Gook
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.721-733
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    • 2017
  • When temporary spent fuel storage pools at nuclear power plants reach their capacity limit, the spent fuel must be moved to an alternative storage facility. However, radioactive materials must be handled and stored carefully to avoid severe consequences to the environment. In this study, the risks of three potential accident scenarios (i.e., maritime transportation, an aircraft crashing into an interim storage facility, and on-site transportation) associated with the spent fuel transportation process were analyzed using a probabilistic approach. For each scenario, the probabilities and the consequences were calculated separately to assess the risks: the probabilities were calculated using existing data and statistical models, and the consequences were calculated using computation models. Risk assessment software was developed to conveniently integrate the three scenarios. The risks were analyzed using the developed software according to the shipment route, building characteristics, and spent fuel handling environment. As a result of the risk analysis with varying accident conditions, transportation and storage strategies with relatively low risk were developed for regulators and licensees. The focus of this study was the risk assessment methodology; however, the applied model and input data have some uncertainties. Further research to reduce these uncertainties will improve the accuracy of this model.

Semi-analytical Numerical Analysis of the Core-size and Electric-field Intensity Dependency of the Light Emission Wavelength of CdSe/ZnS Quantum Dots

  • Lee, Honyeon
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.11-17
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    • 2021
  • I performed a semi-analytical numerical analysis of the effects of core size and electric field intensity on the light emission wavelength of CdSe/ZnS quantum dots (QDs). The analysis used a quantum mechanical approach; I solved the Schrödinger equation describing the electron-hole pairs of QDs. The numerical solutions are described using a basis set composed of the eigenstates of the Schrödinger equation; they are thus equivalent to analytical solutions. This semi-analytical numerical method made it simple and reliable to evaluate the dependency of QD characteristics on the QD core size and electric field intensity. As the QD core diameter changed from 9.9 to 2.5 nm, the light emission wavelength of CdSe core-only QDs varied from 262.9 to 643.8 nm, and that of CdSe/ZnS core/shell QDs from 279.9 to 697.2 nm. On application of an electric field of 8 × 105 V/cm, the emission wavelengths of green-emitting CdSe and CdSe/ZnS QDs increased by 7.7 and 3.8 nm, respectively. This semi-analytical numerical analysis will aid the choice of QD size and material, and promote the development of improved QD light-emitting devices.

Limiting conditions prediction using machine learning for loss of condenser vacuum event

  • Dong-Hun Shin;Moon-Ghu Park;Hae-Yong Jeong;Jae-Yong Lee;Jung-Uk Sohn;Do-Yeon Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권12호
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    • pp.4607-4616
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    • 2023
  • We implement machine learning regression models to predict peak pressures of primary and secondary systems, a major safety concern in Loss Of Condenser Vacuum (LOCV) accident. We selected the Multi-dimensional Analysis of Reactor Safety-KINS standard (MARS-KS) code to analyze the LOCV accident, and the reference plant is the Korean Optimized Power Reactor 1000MWe (OPR1000). eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) is selected as a machine learning tool. The MARS-KS code is used to generate LOCV accident data and the data is applied to train the machine learning model. Hyperparameter optimization is performed using a simulated annealing. The randomly generated combination of initial conditions within the operating range is put into the input of the XGBoost model to predict the peak pressure. These initial conditions that cause peak pressure with MARS-KS generate the results. After such a process, the error between the predicted value and the code output is calculated. Uncertainty about the machine learning model is also calculated to verify the model accuracy. The machine learning model presented in this paper successfully identifies a combination of initial conditions that produce a more conservative peak pressure than the values calculated with existing methodologies.

시계열 섭동 모델링 알고리즘 : 운전자 프로그래밍과 양자역학 섭동이론의 통합 (Time Series Perturbation Modeling Algorithm : Combination of Genetic Programming and Quantum Mechanical Perturbation Theory)

  • 이금용
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권3호
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    • pp.277-286
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    • 2002
  • 양자역학 섭동이론과 유전자프로그래밍(GP) 기법을 접목시킴으로써 실세계(Real-world)에서 발생하는 카오스 시계열에 대하여 수학모델을 구축, 예측하기 위한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 시계열 분석과 양자역학 파동방정식의 해를 구하는 섭동이론과의 절차적 유사성을 논하고, 이것을 GP로 구현하는 전형적 접근방안을 제시한다. 함수집합(Function Set)으로서 직교함수(Orthogonal Functions)를 이용하고 병렬 집단을 사용하는 GP를 이용하여 원 시계열에 대한 초기 수학모델을 구하고, 원 시계열 데이터로부터 모델의 평가값을 뺀 나머지로 구성되는 잔여 시계열에 대하여 다시 GP를 적용하는 과정을 일정한 종료조건이 충족될 때가지 반복함으로써 실세계 카오스 시계열에 대한 정확성 높은 수학모델을 구축하는데 성공하였다. 타 방법론과의 비교와 향후 해결과제에 대하여도 소개한다.

중앙-채널 이중게이트 MOSFET의 양자역학적 모델링 및 시뮬레이션 연구 (Quantum-Mechanical Modeling and Simulation of Center-Channel Double-Gate MOSFET)

  • 김기동;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권7호
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    • pp.5-12
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    • 2005
  • 본 논문에서는 결합된 슈뢰딩거-푸아송 방정식과 전류연속방정식을 셀프-컨시스턴트하게 계산함으로써, 나노-스케일 center-channel (CC) double-gate (DG) MOSFET 디바이스의 전기적 특성 및 구조해석에 관한 연구를 시행하였다. 10-80 nm 게이트 길이의 조건에서 수행한 CC-NMOS의 시뮬레이션 결과를 DG-NMOS 구조에서 시행한 시뮬레이션 결과와의 비교를 통하여 CC-NMOS 구조에서 나타나는 CC 동작특성 메커니즘과, 이로 인한 전류 및 G$_{m}$의 상승을 확인하였다. 문턱 전압 이하 기울기, 문턱 전압 롤-오프, 드레인 유기 장벽 감소의 파라미터를 통하여 단채널 효과를 최소화하기 위한 디바이스 최적화를 수행하였다. 본 나노-스케일 전계 효과 트랜지스터를 위한 2차원 양자역학적 수치해석의 관한 연구를 통하여, CC-NMOS를 포함한 DG-MOSFET 구조가 40나노미터급 이하 MOSFET 소자의 물리적 한계를 극복하기 위한 이상적인 구조이며, 이와 같은 나노-스케일 소자의 해석에 있어서 양자역학적 모델링 및 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

Reducing Efficiency Droop in (In,Ga)N/GaN Light-emitting Diodes by Improving Current Spreading with Electron-blocking Layers of the Same Size as the n-pad

  • Pham, Quoc-Hung;Chen, Jyh-Chen;Nguyen, Huy-Bich
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.380-390
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    • 2020
  • In this study, the traditional electron-blocking layer (EBL) in (In,Ga)N/GaN light-emitting diodes is replaced by a circular EBL that is the same size as the n-pad. The three-dimensional (3D) nonlinear Poisson, drift-diffusion, and continuity equations are adopted to simulate current transport in the LED and its characteristics. The results indicate that the local carrier-density distribution obtained for the circular EBL design is more uniform than that for the traditional EBL design. This improves the uniformity of local radiative recombination and local internal quantum efficiency (IQE) at high injection levels, which leads to a higher lumped IQE and lower efficiency droop. With the circular EBL, the lumped IQE is higher in the outer active region and lower in the active region under the n-pad. Since most emissions from the active region under the n-pad are absorbed by the n-pad, obviously, an LED with a circular EBL will have a higher external quantum efficiency (EQE). The results also show that this LED works at lower applied voltages.

분자 자성체의 자기 특성과 양자역학적 효과 (The Magnetic Properties and Quantum Effects of Molecular Nanomagnets)

  • 장지훈
    • 한국자기학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.83-88
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    • 2004
  • 자성의 양자 역학적 터널 효과의 발견 이후 학술적 관심이 증대된 분자 자성체의 자기적 성질과 양자역학적 효과에 대하여 고찰하였다. 분자 자성체는 유기물 골격 구조 안에 자성 이온이 일정한 구조를 가지고 배열되어 있는 금속-유기물 분자로서, 동일한 구조를 가지는 분자들 간의 자기적 상호작용이 매우 작은 분자들이 거대한 분자-결정을 형성하고 있다. 이러한 이유로 기존의 자성 물질에 비해서 많은 특이한 성질들을 가지고 있는데 특히 거시적 측정의 결과가 미시적인 특성, 즉, 분자의 자기적 성질을 그대로 보여 준다는 점은 매우 흥미롭다. 분자 자성체의 자성에 대해 고찰함에 있어서 미시적인 연구 방법인 핵자기 공명법을 이용한 연구들에 중점을 두고 고찰하였다. Mnl2-ac에서 발견된 자성의 양자적 터널 현상을 핵자기 공명법으로 관측하는 방법에 대하여 연구하였고 그것을 이용한 양자역학적 터널 현상에 대한 미시적 연구도 고찰하였다. 또한 분자 자성체에서 핵자기 공명법으로 처음으로 발견된 레벨간의 교차효과도 그 물리적 의미를 실험 결과들을 가지고 고찰하였다. 이러한 분자 자성체 대한 연구는 향후 응용분야에서 필요할 자기 기억 소자의 크기의 한계에 대한 정보를 줄 수 있고, 양자 컴퓨터에의 응용에 필요한 기초 지식을 제공할 것이다. 학술적인 면에서는 지금까지 잘 이해되지 않고 실험적으로 검증이 되지 않았던 많은 양자역학적 이론들의 실험적 검증이 가능할 것이다.