• 한국광물학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.403-411
• /
• 2010

지구물질의 거시적 성질로부터 지구시스템 진화의 실마리를 찾을 수 있으며, 이런 거시적인 물성은 지구물질의 원자구조에 의하여 결정되기 때문에 지구물질의 원자구조(즉, 전자구조)를 파악하는 것은 지구시스템의 현상의 이해에 매우 중요하다. 지구내부의 잘 알려지지 않은 물질들의 원자구조를 규명하기 위하여 최근에는 범밀도함수 이론에 기반한 양자계산이 이용되고 있다. 본 연구에서는 온-포텐셜 선형화 보충 평면파가 이용된 양자계산을 통해 저온석영과 스티쇼바이트에 대한 산소원자 K-전자껍질 에너지-손실 흡수끝-부근 구조(energy-loss near-edge structure; ELNES) 스펙트럼과 각 전자 오비탈에 대한 국소상태밀도(partial local density of states; PLDOS)를 계산하였다. 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 저온석영과 스티쇼바이트의 결정구조에 따라서, 저온석영에서는 ~538 eV에서 세기가 강한 피크가 나타나고 스티쇼바이트에서는 ~537과 ~543 eV에 강한 피크가 나타난다. 이와 같은 결정구조에 따른 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼의 차이는 지구내부 다양한 결정질과 비결정질 규산염 물질의 산소원자 주변의 환경을 파악하는 중요한 지표로 이용될 수 있다.

• 한국광물학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.59-70
• /
• 2017

$SiO_2$는 지각과 맨틀을 구성하는 풍부한 물질로 고압 상태의 $SiO_2$ 원자구조를 결정짓는 전자구조적 특성에 대한 상세한 이해는 지구 내부의 탄성과 열역학적 성질에 대한 통찰을 제공한다. $SiO_2$처럼 경원소(low-z)로 이루어진 지구 물질의 고압상 전자구조는 in situ 고압 XRS (x-ray Raman scattering) 실험을 통해 연구되어 왔다. 하지만 기존의 고압 실험 방법으로는 물질의 국소 원자구조와 XRS 스펙트럼 간 상관관계를 밝히는데 한계가 있다. 이를 극복하고 더 높은 압력에서 존재하는 $SiO_2$에 대한 XRS 정보를 얻기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory; DFT)에 기반을 둔 제1원리(ab initio) 계산법을 이용한 XRS 스펙트럼 계산 연구들이 진행되고 있다. 비탄성 X-선 산란에 의하여 원자핵 주변 1s 오비탈에 만들어지는 전자-정공(core-hole)은 경원소 물질의 국소 전자구조에 크게 영향을 미치기 때문에 O K-edge XRS 스펙트럼 형태를 계산할 때 중요하게 고려해야 한다. 본 연구에서는 온-퍼텐셜 선형보충파(full-potential linearized augmented plane wave; FP-LAPW) 방법론에 기반하는 WIEN2k 프로그램을 사용하여 ${\alpha}-quartz$, ${\alpha}-cristobalite$ 그리고 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$에 대한 O 원자 전자 오비탈의 부분 상태밀도(partial density of states; PDOS)와 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하였다. 또한, $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$의 O 원자 PDOS의 전자-정공 효과의 적용 여부에 따른 차이를 비교하여, 원자핵 부근 전자구조 변화에 따른 PDOS의 피크 세기와 위치 변화가 크게 나타났다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 각 $SiO_2$ 구조의 O K-edge XRS 스펙트럼이 각 $SiO_2$ 구조에서 계산된 O 원자의 $p^*$ 오비탈의 PDOS 결과와 매우 유사한 형태를 갖고 있음을 확인하였다. 이는 O K-edge XRS 스펙트럼이 갖는 대부분의 특징적인 피크들이 O 원자의 점유 1s 오비탈에서 $2p^*$ 오비탈로의 전자전이에 기인하기 때문이다. 본 연구의 결과는 $SiO_2$에 대한 정확한 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하는데 있어 전자-정공 효과를 고려해야 한다는 사실을 보여준다. 또한, 실험적으로는 재현이 어려운 고압 환경에 존재하는 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$ (~63 GPa)에 대한 O K-edge XRS 스펙트럼 계산을 통해, 제1원리 계산이 고압상 물질의 물성 연구에 이용될 수 있다는 사실을 보여준다.

• 한국광물학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2014

지구시스템 이해에 중요한 지구 내부 맨틀 물질의 거시적인 성질을 이해하기 위해서는 고압상태의 Mg-규산염 결정질 및 비정질 물질에 대한 원자구조와 그에 수반하는 전자구조에 대한 이해가 필요하다. 근래에 in-situ 고압 실험의 어려움을 피하여 고압환경에 존재하는 지구물질의 원자구조와 그 전자구조를 규명하기 위한 방법론으로서 밀도 범함수 이론에 기반을 둔 양자화학계산이 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 FP-LAPW (full-potential linearized augmented plane wave) 방법론을 이용하는 WIEN2k 프로그램을 통하여 25 GPa와 120 GPa의 $MgSiO_3$ 페로브스카이트(Pv)의 전자 오비탈의 PDOS (partial density of states)와 O원자 K-전자껍질 ELNES (energy-loss near-edge structure) 스펙트럼을 계산하였다. 두 압력 조건의 $MgSiO_3$ Pv에 대하여 계산된 전자 오비탈의 PDOS와 O원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 뚜렷한 차이를 보이고 있었다. 이와 같은 결과는 $MgSiO_3$ Pv에서 압력 증가에 의한 Si 원자 배위수의 변화가 나타나지 않더라도 Si-O 결합거리, O-O거리, Mg-O거리와 같은 O원자 주변 국소 원자구조의 변화가 O원자 주변 전자구조에 뚜렷한 영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 본 연구의 결과는 $MgSiO_3$ 결정질 및 비정질 물질의 압력에 의한 전자구조 변화의 미시적 기원을 이해하고 더욱 나아가 다양한 지구물질의 압력에 의한 원자구조 변화와 그에 수반되는 전자구조 변화의 관계를 이해하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제21권2호
• /
• pp.131-136
• /
• 1985

코너에서의 특이점이 weak 표면 특이점이라면, 반잠수 반원에 대한 Neumann-Kelvin 문제는 코너에서 속도가 유계인 한 개의 최소특이해를 가진다. 그러나 왜 유계인 조건이 코너에서 부과되어야 하는가 하는 명백한 물리적 이유는 없다. 코너는 정체점이 되고 여기서 섭동속도는 전진속도와 같다. 그리고 코너에서의 선형화는 타당하지 않다. 그러나 우리는 이러한 것을 무시하고 코너에서 이 점을 가져야만 한다고 제안한다. 따라서 이것이 코너에서 약하거나 강한 특이점을 가지는 섭동방정식의 해를 찾기 위한 적당한 이유이다. 그러나 어떤 특이점이 적당한가를 결정하는 명확한 방법은 없다. Ursell은 그의 연구에서 (19)식의 p와 q를 0으로 두어 유일해를 결정하기도 하였다. Suzuki는 자유표면에 대하여 에너지 보존을 취하여 유일해를 확정시키는 부가적인 조건을 제시하기도 하였다. G (ξ,η;x, y)는 y>0일 때 (x, y)에서 소스를 나타내며, 실제로 G (ξ,η;a, 0)는 weak 표면특이점이다. 최소특이해에 대한 표현은 (11)로부터 추론할 수 있고 각각의 코너에서 불연속 weak 표면특이점과 함께 소스의 연속적인 분포로 구성된다. Maruo는 세장체 이론의 적응으로부터 유도된 근사방법을 소개하였는데 이것은 Neumann-Kelvin 문제의 Kernel 함수에 대한 근사와 기본적으로 같다. 비록 왜 최소특이해가 2차원에서 택해져야 하는가에 대한 명확한 물리적인 이유는 없더라 해도, 어떻게 상응하는 유계조건을 3차원에도 적용할 수 있는가 하는 것이 최근 연구과제 중의 하나다. Ursell의 연구에 의한 경험은 앞으로 완전한 비점성 3차원 문제의 취급에 사용될 것이고, Maruo의 세장선 근사와는 다른 방법으로 3차원 Neumann-Kelvin 문제를 해석할 수 있을 것이다.의 수는 오히려 약간 증가하는 것으로 보이며, 고농도처리시 이들 값이 다시 감소하는 것은 Chain들의 운동이 급격해지면서 일부 비정 chain들이 절단되어서 결과적으로 T.M. 및 T.T.M.의 수는 오히려 약간 증가하는 것으로 보이며, 고농도처리시 이들 값이 다시 감소하는 것은 Chain들의 운동이 급격해지면서 일부 비정 Chain들이 절단되어서 결과적으로 T.M. 및 T.T.M.의 수가 감소하기 때문이라 생각되었다.각되었다.n 4 cases by ultrasonography. And ultrasonography could not reveal collaterals, arteriovenous shunt and thread and streaks sign.순에 최대 밀도를 나타내였고, 10월 중순 부터는 채집할 수 없음을 알았다.위분지 이상에서 3％로 자엽절 2분지의 비중이 특히 컸다.스 접종 8일 후의 중장원동세포내에서 A형 및 B형 봉입체가 형성되었음을 확인하였다. 10. FV감염 중장조직세포의 전자현미경 관찰에서는 바이러스 접종 5일 후에 배상세포의 'cytoplasmic wall'이 비대해지고 그 내부에 virus-specific vesicle이 형성되었으며, 바이러스 접종 8일 후에는 virus-specific vesicle, 바이러스 입자, linear structure, tubular structure 및 전자밀도가 높은 matrix 등의 바이러스 감염에 대한 특이적인 구조물이 배상세포의 세포질에서 관찰되었으며, microvilli내에서 바이러스 입자의 존재도 확정되었다. 특히 virus-specific vesicle 주위에서는 전자밀도가 높은 구형의 바이러스 입자 유사체가 관찰되었는데, 이것은 virus-specific vesicle 주위에서 바이러스 조립이 일어나는 것을 추정된다