We study lattice thermal conductivity of $Sb_2Te_3$ using molecular dynamics simulations. The interatomic potentials are fitted to reproduce total energy and elastic constants, and phonon properties calculated using the potentials are in reasonable agreement with first-principles calculations and experimental data. Our calculated lattice thermal conductivities of $Sb_2Te_3$ decrease with temperature from 150 K to 500 K. The in-plane lattice thermal conductivity of $Sb_2Te_3$ is higher than cross-plane lattice thermal conductivity of $Sb_2Te_3$, as in the case of $Bi_2Te_3$, which is consistent with the anisotropy of the elastic constants.
Deformation twinning, one of the major deformation modes in a crystalline material, has typically been analyzed using generalized planar fault energy (GPFE) curves. Despite the significance of these curves in understanding the twin nucleation and its effect on the mechanical properties of crystals, their experimental validity is lacking. In this comparative study based on the first-principles calculation, molecular dynamics simulation, and quantitative in-situ tensile testing of Al nanowires inside a transmission electron microscopy system, we present both a theoretical and an experimental approach that enable the measurement of a part of the twin formation energy of the perfect Al crystal. The proposed experimental method is also regarded as an indirect but quantitative means for validating the GPFE theory.
Nitrided-metal gates on the high-${\kappa}$ dielectric material are widely studied because of their use for sub-20nm semiconductor devices and the academic interest for the evanescent states at the Si/insulator interface. Issues in these systems with the Si substrate are the electron mobility degradation and the reliability problems caused from N defects that permeates between the Si and the $SiO_2$ buffer layer interface from the nitrided-gate during the gate deposition process. Previous studies proposed the N defect structures with the gap states at the Si band gap region. However, recent experimental data shows the possibility of the most stable structure without any N defect state between the bulk Si valence band maximum (VBM) and conduction band minimum (CBM). In this talk, we present a new type of the N defect structure and the electronic structure of the proposed structure by using the first-principles calculation. We find that the pair structure of N atoms at the $Si/SiO_2$ interface has the lowest energy among the structures considered. In the electronic structure, the N pair changes the eigenvalue of the silicon-induced gap state (SIGS) that is spatially localized at the interface and energetically located just above the bulk VBM. With increase of the number of N defects, the SIGS gradually disappears in the bulk Si gap region, as a result, the system gap is increased by the N defect. We find that the SIGS shift with the N defect mainly originates from the change of the kinetic energy part of the eigenstate by the reduction of the SIGS modulation for the incorporated N defect.
최근에 발견된 $d^0$ 반쪽금속성을 가지는 호이슬러 화합물 $N_2KCa$와 $O_2KCa$이 합금을 이루었을 때 그 반쪽금속성과 자성을 제일원리 방법을 이용하여 연구하였다. 계산을 통해 얻은 상태밀도와 총 자기모멘트를 통해 고려의 대상인 $N_{1.5}O_{0.5}KCa$, NOKCa, $N_{0.5}O_{1.5}KCa$ 등 세 가지 화합물 모두 반쪽금속성 나타냄을 알 수 있었다. 이들 화합물에서 N 원자와 O 원자의 자기모멘트는 순수물질에 비해 상당히 증가하였으며, K 원자의 자기모멘트는 상당히 큰 음의 값을 가졌다. 각 원자들의 자기모멘트와 계산된 원자별 상태밀도를 연관시켜 자성과 반쪽금속성을 논의하였다.
단층 $MoS_2$는 1H 상을 가질 때 에너지적으로 가장 안정하다고 알려져 있지만, 전자선 등을 이용하여 에너지를 가하면 1T 상으로 상전이를 일으킬 수 있다. 1T 상도 1H 상과 마찬가지로 상자성 상태가 에너지적으로 안정하지만 1H $MoS_2$에 국소적인 1T 상이 존재하는 구조는 자성을 가질 수 있음을 알았다. 본 연구에서 도입한 ($2{\times}2$) 초격자에 2H와 1T가 3 : 1의 비율로 존재하는 국소 1T 구조 일 때 계산된 자기모멘트는 약 $0.049{\mu}_B/MoS_2$이었으며, 초격자 내의 1T 환경의 Mo 원자가 대부분의 자기모멘트를 기여하는 것으로 나타났다. 따라서 단층 $MoS_2$ 내에 자연스러운 자성/비자성 경계가 생성되므로 단층 $MoS_2$가 스핀트로닉스 소자로 응용 가능할 것으로 기대한다.
페로브스카이트 구조를 가지는 전이금속 질화물인 $FeCo_3N$과 $NiCo_3N$의 전자구조를 전전자 총퍼텐셜선형보강평면파(all electron FLAPW) 방법에 의해 계산하고, 그 결과를 $Co_4N$의 전자구조와 비교함으로써 꼭지점에 위치한 Co 원자(CoI)를 Fe과 Ni 원자로 대치하였을 때의 영향을 탐구하였다. CoI원자를 각기 Fe와 Ni 원자로 대치한 경우에 면심위치의 CoII 원자의 자기모멘트는 1.458과 $1.494\;{\mu}_B$으로 대치하지 않은 경우와 비교하여 커다란 차이가 없었다. $FeCo_3N$과 $NiCo_3N$에서 꼭지점에 위치한 Fe와 Ni 원자의 자기모멘트는 각기 3.086과 $0.795\;{\mu}_B$로 거의 포화된 값을 가졌으며, 국소적 자성을 나타냈다.
각기 암염(rocksalt: RS) 구조와 zinc-blende(ZB) 구조를 가지면서 덩치상태에서 반쪽금속성을 나타내는 NaN 화합물에서 표면의 전자구조를 계산하고 반쪽금속성이 표면에서도 유지되는지를 제일원리 전자구조 계산을 통해 검토하였다. 이를 위해 두 가지 원소를 모두 가진 표면, 즉 RS(001) 표면과 ZB(110) 표면을 고려하였다. 각각의 판에 대해 계산된 자기모멘트는 정수로서 이는 표면에서도 반쪽금속성이 유지됨을 나타낸다. 이러한 사실은 각 원자에 대한 상태밀도를 통해서도 확인할 수 있었다. 각각의 계에서 자기모멘트 값에 대해 N 원자들이 주된 기여를 하였고, 두 계 모두에서 표면 N 원자의 자기모멘트는 덩치 값에 비해 증가 하여 각기 $0.75{\mu}_B$를 가졌다. Na 원자가 자성에 기여하는 바는 미미하였으며 표면으로 갈수록 그 자기모멘트가 줄어들어 자성을 거의 나타내지 않았다. 반쪽금속성을 나타내는 띠간격의 크기는 가운데 층이나 표면층이나 큰 차이가 없었다.
The electronic state and chemical bonding of $\beta$-MnO$_2$ with transition metal dopants were theoretically investigated by DV-X$_{\alpha}$ (the discrete variational X$_{\alpha}$) method, which is a sort of the first principles molecular orbital method using the Hartree-Fock-Slater approximation. The calculations were performed with a $_Mn_{14}$ MO$_{56}$ )$^{-52}$ (M = transition metals) cluster model. The electron energy level, the density of states (DOS), the overlap population, the charge density distribution, and the net charges, were calculated. The energy level diagram of MnO$_2$ shows the different band structure and electron occupancy between the up spin states and down spin states. The dopant levels decrease between the conduction band and the valence band with the increase of the atomic number of dopants. The covalency of chemical bonding was shown to increase and ionicity decreased in increasing the atomic number of dopants. Calculated results were discussed on the basis of the interaction between transition metal 3d and oxygen 2p orbital. In conclusion it is expected that when the transition metals are added to MnO$_2$ the band gap decreases and the electronic conductivity increases with the increase of the atomic number of dopants. the atomic number of dopants.
나노 구조 철띠의 자기적 성질을 일반기울기 근사(GGA)를 채택한 전전자 full-potenial linearized augmented plane-wave(FLAPW)에너지 띠 방법을 이용하여 이론적으로 연구하였다. 세 줄, 다섯 줄, 일곱 줄의 철선으로 이루어진 띠에서 가장자리 줄의 자기모멘트는 2.97 또는 2.98 ${\mu}_B$로 Fe 단일 직선의 값과 비슷하게 포화된 값을 가졌으며, 가운데 선의 자기모멘트는 2.82 ${\mu}_B$로 2차원 격자의 값과 같았다. 일곱 줄로 이루어진 철 띠의 전하밀도나 스핀밀도는 가장자리 영역에서 거의 평평한 분포를 보였는데, 이는 가장자리 원자로부터 배출된 p-전자로 인한 가리기에 의한 것이다. 일곱 줄로 이루어진 철 띠에서 가장자리 원자의 상태밀도는 가운데 원자에 비해 띠폭이 줄어들었는데 이는 가장자리 효과에 의한 띠좁힘 때문이다.
Purpose - The U.S. Trade Preference Expansion Act (TPEA) of 2015 enables the US Department of Commerce (DOC) to inflate dumping margin when the particular market situation (PMS) exists in the exporter's home market. DOC applied PMS provisions to the steel products from Korea. This paper analyzes whether DOC's calculation by using the regression analysis is consistent with WTO rules. Design/methodology - This paper analyzes the PMS application in law and regression analysis that extends the data period from 10 years to 18 years using the same economic model with DOC, and changes the country group according to the quantities of steelmaking capacity. Findings - Results show that DOC's argument conflating the sales-based with cost-based PMS designed to inflate dumping margins might not be consistent with WTO Antidumping Agreement Article 2.2 and 2.2.1.1 in which costs shall normally be calculated on the basis of records kept by the exporter, providing generally accepted accounting principles and reasonably reflection of the costs and PMS that exists in the Korean steel product markets. Even if it will be consistent, DOC's calculated margin by the regression analysis using a 10-year data is a big gap (5 times) compared with an 18-year data projection and different countries' data through the same methodology, which is a huge gap of regression coefficient. It means that dumping margin would be very wide range from 7.8% to 38.54% and unstable to calculate. Inflating dumping margin by DOC using regression analysis would not only be inconsistent with WTO rules, but also projection result is unreliable. Originality/value - Literature papers have mainly analyzed WTO law itself. This paper however, would be the first attempt to analyze the DOC's new way of dumping margin calculation in both manners of law and an empirical methodology perspective at the same time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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