• 한국진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.360-366
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• 2006

0,25 ML의 산소원자가 흡착하여 이루는 O/Pd(100)-p($2{\times}2$) 표면의 원자구조를 밀도범함수 이론 계산을 통해 연구하였다, Pd(100) 표면의 fourfold hollow 위치가 가장 안정된 산소 흡착위치로 밝혀졌고 O-Pd 결합거리는 $2,15{\AA}$으로 계산되었다. 산소 흡착에 의해 Pd(100) 표면의 첫 번째 층간격 ($d_{12}$) 은 +0,8%의 팽창을 보이는데 이 계산결과는 +3,6%의 팽창을 보고 한 LEED 실험 결과와 차이를 보인다. 차이의 원인으로 시료 표변에 수소 불순물이 존재하였을 가능성을 고려하여 계산한 결과, O/Pd(100)-p($2{\times}2$)에 수소원자가 흡착할 때 $d_{12}$의 팽창이 유발됨을 확인하였다. 수소 흡착량에 따른 구조변화를 분석하여 LEED 시료 표변에 잔존할 것으로 예상되는 수소의 양을 약 0,3 ML로 추정하였다.

• 한국자기학회지
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• 제26권2호
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• pp.39-44
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• 2016

대표적 열전물질인 비스무스 텔루라이드에 자성원자를 도핑한 합금에 대한 구조 및 전자적 그리고 자기적 성질에 관한 연구는 고효율 열전물질의 개발이라는 목적뿐만 아니라 특이한 자기적 상호작용 규명 및 위상절연체 분야에서도 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 희토류 원자로서 매우 국소화된 f 전자를 갖는 Gd이 Bi을 치환하여 도핑된 비스무스 텔루라이드 합금의 자성 안정성을 밀도범함수(Density Functional Theory)에 입각하여 제일원리적으로 연구하기 위하여 모든 전자(all-electron) FLAPW(full-potential linearized augmented plane-wave) 방법을 이용하여 전자구조 계산을 수행하였다. 전자간 교환-상관 상호작용은 일반기울기 근사법(Generalized Gradient Approximation)을 도입하여 계산하였으며, 국소화된 f 전자를 기술하는 데 필요한 Hubbard+U 보정과 스핀-궤도 각운동량 상호작용은 제2 변분법적 방법을 이용하여 고려하였다. 계산 결과, 강자성 안정성을 보이는 Gd 덩치계와 다르게 이 합금은 강자성과 반강자성의 총에너지 차이가 ~1 meV/Gd 정도의 아주 작은 값으로 얻어져서, 그 자성 안정성은 결함이나 strain 등에 의한 구조변화에 민감하게 의존하여 변할 수 있음을 알 수 있었다. 특히 Gd 스핀자기모멘트는 덩치에서의 값에 비해 감소하였고, Gd에 가장 가까운 Te에 유도 자기모멘트가 형성되는 것으로 미루어 Te를 매개로 한 자성상호작용이 자성 안정성을 결정하는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 예측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2005

높은 큐리온도를 가질 수 것으로 예측된 전이금속이 도핑된 ZnO의 전자구조와 자성을 제일원리계산방법을 이용하여 연구하였다. 본 연구에서 전이금속은 Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Pd, Ag 이고 도핑 수준은 25%로 두고 계산하였다. 자성연구에서 가장 적합한 방법으로 알려져 있는 Full-potential Linearized Augmented Plane Wave(FLAPW)방법을 사용하였으며 교환-상관 전위는 general gradient approximation(GGA)를 사용하였다. 도핑된 전이금속 (Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Pd, Ag)은 각각 0.83, 3.03, 4.03, 3.48, 2.47, 1.56, 0.43, 0.75, 0.01 ${\mu}_B$의 자기모멘트를 가지며, 전이금속에 이웃한 O 원자도 가안 띠혼성으로 측정 가능한 자기모멘트를 가질 수도 있는 것으로 계산되었다. 3d 전이금속이 도핑된 ZnO는 (CoZnO를 제외하고) 절반금속 특성을 가지는 것으로 계산되었다. 또한 4d 전이금속이 도핑된 경우는 강자성 상태가 상자성 상태에 비해 에너지차이가 크지 않을 뿐 아니라 페르미 준위에 다수 스핀과 소수 스핀 상태 모두가 페르미 준위에 위치해 있어 스핀분극 정도가 낮았다.

• 한국진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.387-393
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• 2008

제일원리계산 방법을 이용하여 Ag/Si(111)$\sqrt{3}{\times}\sqrt{3}$(이후로 $\sqrt{3}-Ag$로 표시) 표면에 은 원자가 추가로 흡착된 표면의 원자구조와 에너지를 조사하였다. 은의 덮임율을 0.02 ML에서 0.14 ML로 변화시켜가며 구조변화를 살펴보았다. 흡착된 은 원자들은 대부분 $\sqrt{3}-Ag$ 표면의 은 원자층의 작은 삼각형(ST)의 중간에 자리 잡았다. 특이한 것은 은 원자들은 은 원자층 보다 아래로 내려간다는 것이다. 은 흡착원자(adatom)의 덮임율이 증가함에 따라 adatom들은 클러스터를 만들려는 경향을 보였다. 은 흡착원자들이 모인 클러스터의 에너지를 계산해 보면 흡착원자가 세 개일 때 가장 안정됨을 알 수 있었다. 이 삼원자 클러스터를 구성 단위로 하여 $\sqrt{21}{\times}\sqrt{21}$ 구조의 원자구조를 결정할 수 있었다. 각 덮임율에서 가장 에너지가 낮은 구조들에 대한 STM 영상을 시뮬레이션 해 보면 은 원자는 찬 상태에서 어둡게 보였다. 이는 은 원자가 기판으로 전하를 제공해 줌을 의미한다. 그리고 원자층의 구조변화가 STM 실험에서 보이는 미세한 특성까지도 잘 설명하였다.

• 한국자기학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2016

Pd은 단일 원소 금속 중에서 자기 감수율이 가장 크고 외부 환경에 따라 강자성 특성을 보이기도 한다. 본 논문은 자성 연구에 가장 적합한 FLAPW 방법을 사용하여 5-ML과 9-ML Pd(111) 박막의 자성을 계산하였다. 전자간 교환-상관 상호작용을 고려하기 위해 LDA와 GGA를 도입하여 두 계산 결과를 비교하였다. LDA 계산은 덩치 Pd이 상자성 상태가 바닥 상태임을 예측하여 실험과 일치하는 반면, GGA 계산은 덩치 Pd이 강자성을 갖는 것으로 잘못 예측하여 Pd 자성에 대해서는 LDA 계산이 더 신뢰할 수 있음을 알았다. 5-ML Pd(111) 박막에 대한 LDA 계산 결과에 의하면 상자성 상태가 바닥인 덩치 Pd과는 다르게 강자성 상태가 더 안정적이었다. 박막의 중앙에 위치한 Pd이 가장 큰 자기모멘트($0.273{\mu}_B$)를 가지며 중앙 Pd 층의 |m| = 1 상태가 덩치의 그것과 큰 차이가 있어 5-ML Pd(111) 박막의 강자성을 유발하는 데 주요 역할을 함을 알 수 있었다. 9-ML Pd(111) 박막은 상자성 상태가 강자성 상태에 비해 안정하였으나 두 상태 사이의 총에너지 차이가 거의 없고 유한한 자기모멘트를 안정적으로 가지는 것으로 계산되어 강자성 상태가 준 안정적임을 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제19권5호
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• pp.171-175
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• 2009

Ir(001) 표면 위에 얹혀진 철 단층의 자성을 제일원리 전자구조 계산방법을 이용하여 이론적으로 탐구하였다. 비교를 위하여 Fe와 Ir이 규칙적으로 반반 섞인 위층에 대하여도 계산하였다. 모두 Fe로 이루어진 단층의 경우 철원자의 자기모멘트는 2.95 보어마그네톤으로 비교적 큰 값을 가졌으며, Fe와 Ir이 반반 섞인 위층에서 Fe의 자기모멘트는 2.83 보어마그네톤이었다. 이러한 자성과 전자구조의 자세한 면은 계산된 상태밀도와 스핀밀도를 통하여 논의한다. 각 위층 원자의 평형위치를 구하기 위해 총에너지와 원자힘 계산을 하였다. 그 결과 Fe 위층에서의 Fe 원자위치가 Fe와 Ir이 반반 섞인 위층의 Fe 위치보다 Ir 기판에 다소 가까웠다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.170.1-170.1
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• 2016

$Bi_2Te_3$ has long been studied for its excellent thermoelectric characteristics. Recently, this material has been known as a topological insulator (TI). The surface states within the bulk band gap of a TI, which are protected by the time reversal symmetry, contribute to the conduction at the surface, while the bulk is in insulating state. In contrast to the bulk defects tuning the chemical potential to the Dirac energy, the native defects near the surface are expected not to change the shape of the Fermi surface and the related spin structure. Using scanning tunneling microscopy (STM), we have systematically characterized surface or near surface defects in p- and n- doped $Bi_2Te_3$, and identified their structure by first principles calculations. In addition, bias-polarity dependences of STM images revealed the electron donor/acceptor nature of each defect. A detailed theoretical study of the surface states near the Dirac energy reveals the robustness of the Dirac point, which verifies the effectiveness of the disturbance on the backscattering from various kinds of defects.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.237-255
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• 2014

본 연구의 목적은 초등학생들의 소수 개념에 대한 이해 정도와 소수 연산에 대한 수행 능력을 분석하여 소수 지도에 대한 교수학적 시사점을 얻고자 함이다. 이를 위해 조사연구를 실시하였고, 156명의 6학년 학생들을 대상으로 하였다. 결과 분석은 각 문항별 정답률과 오류가 많이 발생하는 요소를 살펴보았다. 검사 결과, 초등학생들의 소수 개념과 그 연산에서 85.64%의 정답률을 나타냈고, 소수 개념(89.23%), 덧셈(89.84%), 뺄셈(89.56%) 영역보다 소수의 곱셈(80.73%)과 나눗셈(78.85%) 영역에서 낮은 이해도를 보였다. 소수 개념과 그 연산에 대한 학습이 진행될수록 학습 격차가 더 커진다는 것을 알 수 있었기에 낮은 학년에서부터 점진적으로 학습결손을 줄여주려는 노력이 필요하다. 이에 학습 결손을 해소하기 위한 프로그램이 필요하며, 소수의 교수 학습도 개념과 원리를 중시하는 방향으로 바뀌어야 할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.63-63
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• 2010

Using both experimental and theoretical approaches, we have investigated the adsorption properties of an organic molecule (HATCN), which is used in OLEDs as an efficient hole injection layer, on metal and inert surfaces. We have also studied the structural and electronic properties of such interfaces and the dependences on deposition thickness. We have observed different trends in work function changes with different surfaces. Our photoelectron spectroscopic measurements have revealed an abnormal phenomenon in HATCN on a metal (Cu) surface: the work function decreases at lower coverage (~monolayer) of HATCN on a metal (Cu) surface, but it increases back and becomes higher than that of a bare Cu surface at higher coverage. It has, on the contrary, been observed that the work function of graphene surface just increases as the HATCN coverage increases. Our first-principles density functional calculations has not only verified our experimental observations, but also disclosed the underlying mechanism of such abnormal and different work function behaviors. We have found that the change in work function results from mutual polarization induced by the geometrical deformation and the bond dipole formed at the interface due to the charge redistribution. At low coverage of HAT-CN on Cu substrate, the former reduces the work function significantly by pulling down the vacuum level, while the latter tends to push up the vacuum level resulting in the work function increase.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.135-136
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• 2012

Carbon atoms near the surface of W(110) induce reconstructions such as $R(15{\times}12)$ -C/W(110) which consists of two characteristic parts, one square shaped and bright protrusion and two smaller ones. In the atomic resolution STM image, the bigger protrusion shows the periodicities of clean W(110), indicating that it is almost carbon poor region. The smaller protrusion contains hexagonal carbide surface layer of ${\alpha}$-W2C on W(110). Employing this carburized W(110) as templates, we grow Co and Fe clusters of less than ten atoms. Due to the selectivity of bonding sites, growth of larger cluster is highly unfavorable for Co and the size of clusters is very uniform. Since Co atoms prefer to sit on the bigger protrusion rather than smaller one, Co cluster can be arranged one-dimensionally in $R(15{\times}12)$-C/W(110) with quite uniform size distribution. However, Fe clusters sit on both sites without favored site, but still with uniform size distribution. On the other hand, Fe clusters can be grown with quasi one-dimensional order in $R(15{\times}3)$-C/W(110), which consists of only smaller protrusions. We investigate the magnetic properties of the ordered nano-sized clusters. Experiments using XMCD reveals little magnetic moment of Co cluster on $R(15{\times}12)$-C/W(110). This observation is consistent with the predictions of our first principles calculations that small Co clusters can be nonmagnetic or antiferromagnetic with low mean magnetic moment per atom.