C₂₀ Cluster의 안정한 구조 탐색

본 실험에서는 탄소 cluster 중에서 fullerene 구조를 가질 수 있는 가장 작은 cluster인 $C_{20}$ cluster에 대해, 기존 연구에서 가장 안정한 것으로 제시된 cage(fullerene), bowl, ring의 3가지 구조와 $Si_{20}$ cluster를 모방한 구조 하나의 안정성을 확인하였다. ab-initio calculation을 지원하는 Edison nanophysics의 LCAODFLab을 이용하여 LDA-CA, GGA-PBE 두 가지 방법으로 계산하였다. 계산 값을 바탕으로 각 구조의 원자화에너지를 비교한 결과 LDA와 GGA 모두 cage, bowl, ring의 순서로 안정하였다. 최적화한 구조에 대하여 구조분석을 진행하였다. 최적화 결과 Bowl은 $C_{5v}$, ring은 $D_{10h}$, cage는 $C_{2h}$ 대칭성을 가지는 구조였으며, LDA, GGA 계산 모두 $C_{20}$ 구조의 spin polarization에는 영향을 받지 않았다.