• 제목/요약/키워드: 분자진동

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Charge Doping Revealing Molecular Diffusion of Sulfuric Acid and Water through a Graphene-Silica Interface

  • 안광현;이대응;류순민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.197.2-197.2
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    • 2014
  • 그래핀(graphene)의 라만 스펙트럼은 전하밀도(charge density)와 기계적 변형(strain)에 민감하여 연구에 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 기계적 박리법으로 만든 그래핀에 황산 수용액으로 p-형 화학도핑(chemical doping)을 유발시키고 전하밀도의 변이에 따른 라만 스펙트럼의 변화를 조사하였다. 이러한 변화를 통해 황산과 물 분자의 계면 확산을 이해하고, $SiO_2/Si$ 기판의 화학적 특성이 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 분자의 효율적인 계면 확산을 위해 고온 산화반응을 이용하여 그래핀의 기저면에 나노공(nanopore)을 만든 후, 액상에서 라만 스펙트럼을 측정하였다. 증류수 속에 담궜을 때 물 분자가 그래핀-기판 계면 사이로 확산되면서 열처리에 의해 유발된 정공이 사라짐을 확인하고, D-봉우리의 가역적인 변화로부터 그래핀의 구조적 변화를 유추하였다. 황산 농도를 증가시켰을 때 G와 2D-봉우리의 진동수가 상호간에 일정한 비율로 증가하여 정공의 밀도가 증가함 알 수 있었다. 동일한 시료에 대해 황산의 농도를 감소시킴으로써 p-형 도핑을 제거하고 동일한 반응을 가역적으로 반복할 수 있었다. 상기한 분자의 2차원 확산 현상은 나노공의 유무와 기판의 전처리 조건에 따라 크게 달라진다는 사실을 확인 할 수 있었다. 또한 여러 파장에서 측정된 전하밀도와 기계적 변형에 의한 G와 2D-봉우리의 진동수 변화로부터 다른 연구자들이 활용할 수 있는 검정곡선을 제시하였다.

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Propellane 분자들의 안정성 특성에 대한 고찰

  • 신채수;손문기
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.167-170
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    • 2015
  • 이 연구에서는 다양한 유기 반응에 등장하는 propellane의 흥미로운 안정성 특성을 이해하기 위해 시뮬레이션을 통해 접근하였다. [1.1.1]propellane은 ring strain이 비교적 약한 [2.2.2]propellane보다도 안정적이다. EDISON에 업로드 되어있는 GAMESS 패키지 및 wxMacmolplt을 활용하여 이러한 현상에 대해 이론적 연구를 진행하였다. 이를 통해 실제로 보고된 이례적인 안정성을 여러 종류의 propellane 분자에 대한 시뮬레이션 결과 비교를 통해서도 확인하였으며, 분자오비탈 모양과 같은 정성적인 시뮬레이션 결과뿐만 아니라 계산된 에너지준위 간격, 진동자 강도 등의 정량적인 수치들 역시 이러한 안정성과 합치하는 결과를 보였다.

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알칼리금속 양이온과 착물을 형성한 캘릭스[4]아릴에스터의 진동스펙트럼에 대한 순수양자역학적 연구 (Ab Initio Study of Vibrational Spectra of p-tert-Butylcalix[4]aryl Ester Complexed with Alkali Metal Cation)

  • 최종인;김광호
    • 대한화학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.7-13
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    • 2006
  • 모양의 캘릭스[4]아릴에스터 호스트(1)와 그것의 알칼리 금속 양이온과의 착물에 대하여 이론적인 적외선 흡수 스펙트럼들이 계산되었다. 진동 스펙트럼들은 RHF/6-31G 방법으로 최적화 된 후에 얻어졌다. 1+Na+ 착물의 여러 가지 C-O와 C=O 신축 운동들의 특징적인 진동수들은 C2v 형태의 분자 모양을 입증하여 주는 데에 반하여, 1+K+ 착물의 구조는 C4v에 가깝다는 것을 보여 주었다. 호스트 분자(1)와 1+Na+ 착물에 대한 이론적인 결과와 실험 스펙트럼들을 비교하였을 때, 계산된 진동수들이 실험 데이터와 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

약한 결합을 갖는 $H^+_{2n+1}$(n=1-6) complex들에 대한 순 이론 양자역학적 연구 (The ab Initio Quantum Mechanical Investigation for the Weakly Bound $H^+_{2n+1}$(n=1-6) Complexes)

  • 인은정;서현일;김승준
    • 대한화학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.401-412
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    • 2001
  • $H_{2n+1}^+$ (n=1~6) cluster들에 대하여 높은 수준의 순 이론적(ab initio) 양자역학적 방법을 사용하여 분자 구조, 진동 주파수(vibrational frequency), 그리고 해리 에너지 등을 계산하였다. 분자구조는 $H^+_g$까지는 TZ2P+ d CCSD(T) 수준에서 그리고 $H_{11}^+$$H_{13}^+$에 대해서는 TZ2P CCSD(T) 수준까지 최적화하였다. 진동 주파수는 여러 basis set에서 SCF 방법으로 계산하였으며, 본 연구에서 최적화된 모든 분자구조들이 local minimum 구조임을 확인하였다. $H_{2n+1}^+$로부터 $H_2$ 의 해리 에너지($D_e$)는 각각의 최적화된 분자구조에서의 에너지 차로부터 계산하였으며, 영점 진동에너지(ZPVE)를 고려하여, 지금까지의 이론 및 실험결과($D_0$)와 비교하였다.

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삼중벽 탄소나노튜브를 이용한 오실레이터 응용 해석

  • 이준하;김형진;김정환;주아영
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2006
  • (5n,5n) CNT 로 이루어져 있는 삼중벽 CNT(Carbon Nano Tube) 오실레이터의 진동을 분자동역학 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 삼중벽 CNT 오실레이터의 진동수는 이중벽 CNT 오실레이터의 진동수보다 더 높은 것으로 관찰되었다.

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임베디드 시스템을 위한 탄소나노튜브 오실레이터의 특성 해석 (Characteristics of Carbon Nanotube Oscillator for Embedded System)

  • 이준하;양승원
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.180-183
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    • 2008
  • 탄소 나노 튜브(CNT)들로 구성된 다중벽 탄소 나노튜브 진동은 분자사이의 역학적인 시뮬레이션에 의해 조사되었다. 그 결과는, 벽간의 결합이 주파수 분할을 이끌고 세개의 주파수 제너레이터로써의 2차 함수 벽, 5차 벽, 6차벽으로 된 오실레이터와 직경으로부터 독립적인 적합성 제안을 위해 지속적인 세개의 정점이 있다는것을 보여준다. 더욱이 적어도 MWCNT 진동의 초기의 주파수중 하나는 이중벽진동의 초기주파수보다 낮다.

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액정 후보 물질로서 C16H16O3의 분자구조 및 전하이동성 특성분석에 관한 연구 (Theoretical investigation for the molecular structure and Charge transport property analysis of C16H16O3 as a candidate of liquid-crystal)

  • 박혜민;김승준
    • 분석과학
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    • 제20권1호
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    • pp.61-69
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    • 2007
  • $C_{16}H_{16}O_3$의 중성분자, 음이온, 그리고 양이온에 대하여 양자역학적 방법을 사용하여, 분자구조, 진동주파수 그리고 HOMO-LUMO 차이와 재편성에너지(reorganization energy)를 통한 전하이동성 특성을 연구하였다. 분자구조는 $B3LYP/6-311G^{**}$ 수준까지 최적화 하여 안정한 구조를 찾았다. 또한 진동주파수를 계산하여 안정한 상태의 분자구조를 확인하였으며, 액정의 전하이동성 특성을 분석하기 위해서 HOMO-LUMO 에너지 차이와 재편성에너지를 계산하였다. $C_{16}H_{16}O_3$의 HOMO-LUMO 에너지 차이는 중성분자의 경우 4.45 eV, 음이온과 양이온에 대해서는 각각 1.46 eV, 1.53 eV로 계산되었고, 재편성에너지는 음이온의 경우 0.59 eV, 그리고 양이온의 경우 0.43 eV로 계산되었다.

표면의 이해를 위한 새로운 연구 방법 - 합 진동수 발생 진동 분광법 (New Research Tool for Understanding of Surfaces - Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy)

  • 김학진
    • 대한화학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.429-439
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    • 2006
  • 분광법의 하나인 합 진동수 발생 진동 분광법 (SFG-VS, sum frequency generation vibrational spectroscopy)은 표면의 분자에 대하여 선택적으로 높은 감도의 진동 스펙트럼을 제공한다. 이로 인해 SFG-VS 는 다양한 표면 연구에 이용되고 있다. 본 총설에서는 SFG-VS의 연구 대상, 실험 방법, 이론적 배경, 상업적 분광기로서의 가능성 등에 관하여 살펴보았다.