• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.328-333
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• 1998

Lattice-matched InAIAs epilayers were grown on (001) InP substrate by low pressure metalorganic chemical vapor deposition. The effects of growth conditions on the properties of InAIAs were analyzed, and InGaAs/InAIAs single and multiple quantum wells were successfully grown. It was observed that the optical property of InAIAs epilayers was improved in the temperature range of 620~$700^{\circ}C$ as the growth temperature increased due to the reduction of oxygen incorporation, however, the crystallinity decreased at temperatures higher than $750^{\circ}C$ due to the degraded crystallinity of the bufter layers. The enhanced incorporation of AI into epilayer was observed at high $AsH_3$flow rates and it was explained in terms of the differences in bond strengths of AI-As and In-As. The measured photoluminescence peak energies from InGaAs/InAIAs single quantum wells were consistent with the calculated ones based on transfer matrix method. High-order satellite peaks and fine thickness fringes were observed by high-resolution x-ray diffraction, implying that the high-quality multiple quantum wells with abrupt heterointerfaces were grown.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.29-38
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• 2014

G-quadruplex를 형성하는 DNA연속체는 텔로미어에서 발견된다. 지금까지의 연구 결과에 따르면 G-quadruplex는 다양한 유전질환과 암과의 상관관계가 있으며, 따라서 G-quadruplex에 대한 연구는 제약 개발 분야에서 활발하게 진행되고 있다. G-quadruplex는 두 개 이상의 G-tetrad들이 쌓여서 형성된 복합체를 의미하며, G-tetrad란 4개의 구아닌 염기들이 Hoogsteen의 수소결합 통해, 정사각형의 평면을 이룬 물질을 일컫는다. 이때, 알칼리 금속 이온이 G-quadruplex에서의 G-tetrad 복합체 형성에 중요한 역할을 한다는 선행연구 결과가 있다. 특히, 알칼리 금속 중 $K^+$이 가장 G-quadruplex와 결합을 잘 한다고 알려져 있는데 그 이유에 대한 분자적 관점의 설명이 이루어져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 먼저 G-quadruplex의 기본 구성 단위 구조인 G-tetrad와 알칼리 금속 결합체들의 수용액상에서의 구조적, 열역학적 특징을 정량적으로 비교, 분석하였다. 또한, 양자화학적 방법으로 계산된 수용액 상태에서의 결합구조에 대한 용매화 자유 에너지 계산을 수행하여 G-quadruplex 간의 자기 조립 (self-assembly) 현상을 설명하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.127-139
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• 2014

Hard-Soft Acid-Base (HSAB) 이론은 일반적인 유기, 무기반응의 반응성을 설명하는데 사용되어 왔다. 밀도범함수이론(DFT)을 기반으로 한 계산을 통하여 반응을 기술하기 위해 필요한 화학 퍼텐셜, global/local hardness/softness와 Fukui 함수 등을 얻을 수 있다. B3LYP 수준 하에서 DFT 양자계산을 이용하여 유기 반응을 분석했을 때 local HSAB 이론의 적용여부와 장단점을 알아보고자 하였다. 1-subtituted 다이엔과 비대칭 친다이엔체를 이용한 딜스-알더 반응의 경우 local HSAB 이론을 적용시켜, 오쏘 이성질체가 주 화합물인 이유를 설명할 수 있었다. 작용기를 변화시켰을 때 나타나는 차이점에서 규칙적인 경향성을 볼 수 없다는 사실을 통해서 전자, 입체 효과로 딜스-알더 반응을 분석할 수 없었던 이유를 이해할 수 있었다. Thiocyanate 음이온의 알킬화 반응의 경우 local HSAB 이론을 적용시켰을 때, 얻은 값을 통해서 반응 지점의 선호도를 예측할 수 없었는데 이는 thiocyanate를 생성하는 반응이 속도론적 지배 하에서 우세하는 반응이기 때문이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.186.2-186.2
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• 2014

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.40 no.5
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• pp.317-326
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• 1996

The frequency dependent longitudinal polarizabilities ${\alpha}zz(\omega)$ and the second hyper-polarizabilities ${\gamma}zzzz(\omega)$ of the linear polyenes, $C_4H_6\;to\;C_{30}H_{32}$, have been evaluated using the ab initio time-dependent coupled perturbed Hartree-Fock (TDCPHF) theory with the 6-31G basis set. The ratios of the dynamic properties to the static values have been examined to illustrate the relative dispersion effect and extrapolated to the infinite polymer limit. Also the effect of interchain interaction for linear and nonlinear optical properties has been investigated for $C_4H_6$ and the theoretical discussion has been described to overcome the limitation of ab initio TDHF method in the resonance region.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.54 no.6
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• pp.671-679
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• 2010

The geometrical parameters and binding energies of the benzene ion-water complex [$C_6H_6^+-(H_2O)_n$(n=1-5)] have been investigated using ab initio (MP2) and density functional theory (DFT) with large basis sets. The harmonic vibrational frequencies and IR intensities are also determined to confirm that all the optimized geometries are true minima. Also zero-point vibrational energies have been considered to predict the binding energies. The predicted binding energy of 8.6 kcal/mol for $C_6H_6^+-(H_2O)$ at the MP2/aug-cc-pVTZ level of theory is in excellent agreement with recent experimental result of $8.5{\pm}1$ kcal/mol.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.29 no.6
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• pp.592-598
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• 1985

The total vibrational deexcitation rate constants $k_{v,v-1}$ of HF(v = 5-7) by HF(${\mu}$ = 0) and DF(${\mu}$ = 9-12) by DF(${\mu}$= 0) including both the vibration to vibration (V ${\to}$ V) and vibration to rotation and translation (V ${\to}$ R, T) energy transfer channels have been calculated semiclas-sically using a simplified collision model. The calculated results are in reasonably good agreement with those obtained by experimental and other theoretical studies. The rate constants increase with increasing temperature and also with increasing v. They also show that the relaxation of the highly excited HF and DF occurs predominantly via the V ${\to}$ R, T path at low temperature. The effectiveness of the V ${\to}$ V path, however, increases as the temperature is raised.

• Analytical Science and Technology
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• v.20 no.1
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• pp.61-69
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• 2007

The geometrical parameters, total and relative energies, vibrational frequencies, the HOMO-LUMO energy gap, and reorganization energies for the neutral molecule, anion, and cation of $C_{16}H_{16}O_3$ have been determined using density functional method (DFT). The highest level of theory employed in this study is $B3LYP/6-311G^{**}$. Harmonic vibrational frequencies were determined at the $B3LYP/6-311G^{**}$ level of theory. All positive vibrational frequencies were obtained to confirm minimum structures. The HOMO-LUMO energy gap and reorganization energies were calculated to predict the charge transport property of liquid-crystal.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.55 no.1
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• pp.50-56
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• 2011

The electrochemical reduction of (2,4-difluoro-phenyl)-(2-phenyl-1H-quinolin-4-ylidene)-amine was investigated in 0.1 M tetrabutylammoniumbromide in N,N-dimethylformamide at glassy carbon electrode (GCE) using the technique of cyclic voltammetry at the room temperature (290 K). The reduction of imines occurs in two successive steps, involving one electron in each. In this medium the first peak was observed at about -0.793 V (vs Ag/$Ag^+$) at the glassy carbon electrode surface, which is more stable and well defined as compared to the second peak. The diffusion coefficient ($D_0$) of imine in the investigated solvent media has been calculated using the modified Randles-Sevcik equation. The electron transfer coefficient ($\alpha$) of the reactant species has also been calculated.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.21 no.5
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• pp.97-107
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• 2020

This paper introduces an online experiment environment based on a computational science platform that can be used for various purposes ranging from basic education to quantum chemistry and professional quantum chemistry research. The simulation environment was constructed using a simulation workbench and simulation workflow, which are execution environment services of Science App provided by the computational science platform. We developed an environment in which learners can learn independently without an instructor by selecting experiment topics that can be used in various areas of chemistry, and offering the learning materials of the topics in a form of e-learning content that includes theory and simulation exercises. To verify the superiority of the proposed system, it was compared with WebMO, a state-of-the-art web-based quantum chemistry simulation service.