• 제목/요약/키워드: Density functional calculation

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Mn-dimer 분자자성체의 전자구조 및 자기구조 계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Mn-dimer Molecular Magnet)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.97-100
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    • 2014
  • 분자자성체 Mn-dimer의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산 된 결과, 전자구조는 벌크 MnO와 비슷한 Mn 주위의 4개의 산소 원자에 의해 $t_{2g}$, $e_g$ 에너지 준위로 분리되어 있었다. 적은 수의 배위원자로 이 결정장 분리는 작았디. 총에너지 계산에서는 반강자성적 상호작용이 낮은 에너지를 가지고 있었다. 계산 된 $Mn^{+2}$ 원자 사이의 교환상호작용 크기는 다른 Mn-O 분자자성체보다 한 단위 큰 값을 얻었다. 이 원인은 Mn 3d 사이의 직접 상호작용과 Mn-O의 강한 결합으로 인한 초교환상호작용의 결과이다.

Cubane 구조를 가진 Co4 분자자성체의 전자구조 및 자기구조계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Cubane-type Co4 Magnetic Molecule)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.140-144
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    • 2017
  • Co 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전자구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산된 결과, Co 원자는 +2가를 가지며, 강한 내부 원자의 교환상호작용으로 high-spin 상태를 보여주었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 수직을 이루는 Co 원자 사이는 강자성, 더 큰 각도를 이루는 Co 원자 사이는 반강자성 교환상호작용이 일어남을 보여주었다. 이러한 원인은 $Co^{+2}(3d^7)$ 원자 사이의 초교환상호작용으로 설명할 수 있었었고, Co 분자자성체는 AFM1 = [${\uparrow}{\uparrow}{\downarrow}{\downarrow}$] 스핀구조를 가지고 있었다.

First-principles Predictions of Structures and Piezoelectric Properties of PbTiO3 Single Crystal

  • Kim, Min Chan;Lee, Sang Goo;Joh, Cheeyoung;Seo, Hee Seon
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권1호
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    • pp.29-32
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    • 2016
  • Using the various exchange-correlation functionals, such as LDA, GGA-PBE, GGA-PBEsol and GGA-AM05 functionals, first principle studies were conducted to determine the structures of paraelectric and ferroelectric PbTiO3. Based on the structures determined by the various functionals, the piezoelectric properties of PbTiO3 are predicted under the density-functional perturbation theory (DFPT). The present prediction with the various GGA functionals are closer to the experimental findings compared to the LDA values. The present DFT calculations using the GGA-PBEsol functional estimate the experimental data more reasonably than the conventional LDA and GGA fucntionals. The GGA-AM05 functional also predicts the experimental data as well as the GGA-PBEsol. The piezoelectric tensor calculated with PBEsol is relatively insensitive to pressure.

Calculation of the Solvation Free Energy of the Proton in Methanol

  • Hwang, Sun-Gu;Chung, Doo-Soo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권4호
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    • pp.589-593
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    • 2005
  • The solvation free energy of proton in methanol was calculated by B3LYP flavor of density functional calculations in combination with the Poisson-Boltzmann continuum solvation model. In order to check the adequacy of the computation level, the free energies of clustering in the gas phase were compared with the experimental data. The solvents were taken into account in a hybrid manner, i.e. one to five molecules of methanol were explicitly considered while other solvent molecules were represented with an implicit solvation model.

Ne gas intercalation in trilayer graphene

  • 오하나;어규원;신은하
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.408-411
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    • 2015
  • Trilayer graphene에 비활성기체 중 하나인 Ne 원자가 어떤 영향을 미치는지에 대해 density functional theory calculation을 이용해서 연구하였다. ABA stacked trilayer graphene의 $4{\times}4$ super cell에서 top surface에 adsorption되는 경우와 trilayer 내부에 intercalation 되는 경우에 대하여 energy를 계산하여 Ne 원자들의 안정한 위치를 찾았다. Adsorption의 경우 hollow site가 가장 안정하였고 intercalation의 경우에도 top layer의 hollow site의 아래가 가장 안정하였다. 또한 Ne 원자 2개가 adsorption되는 경우의 adsorption energy를 통하여 Ne 원자들 사이의 상호작용을 예측하였다.

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Coverage Dependent Adsorption Configuration of Phenylalanine on Ge(100)

  • 양세나;윤영상;김예원;황한나;황찬국;김기정;김세훈;이한길
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.78-78
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    • 2010
  • The Adsorption structures of phenylalanine on Ge(100) surface have been investigated as a function of coverage using high-resolution photoemission spectroscopy (HRPES) and density functional (DFT) calculation. To converge these experimental and theoretical conclusion, we systematically performed HRCLPES measurements and DFT calculation for various coverage in the adsorption structures of phenylalanine molecules on the Ge(100) surface. In this study, we found two different adsorption structure as a function of coverage in phenylalanine on Ge(100), monitoring three core level spectra (Ge 3d, C 1s, N 1s, and O 1s) using HRPES Through analysis of the binding energies, we confirmed that O-H dissociated and N dative-bonded structure emerges at low coverage (0.10 ML), which is the same to the result of glycine and alanine on Ge(100) system, whereas O-H dissociation structure also appears at higher coverage. Moreover, we observed the shape of phenyl group being included in phenylalanine is changed from flat to tilting structure at final state using DFT calculation. Through the spectral analysis for phenylalanine, we will demonstrate variation of coverage dependent structural change for phenylalanine on Ge(100) surface using experimental (HRPES) and theoretical studies (DFT calculation).

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자성 원자를 치환한 1차원 클러스터의 전자구조 및 자성구조 계산 (The Electronic Structure Calculations for Transition Metal Substituted Ge Chain Clusters)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.157-160
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    • 2009
  • Ge 원자로 구성된 1차원 체인형태의 나노클러스터에 자성전이금속 Cr 및 Mn 원자를 치환 하였을 때 자성전이금속 원자사이의 자기적 상호작용을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 그 결과 Ge 원자와 전이금속 원자는 반강자성적인 상호작용을 하고 있으며, Ge-Ge원자 또한 반강자성 경향을 나타내었다. 이러한 자기 교환상호작용은 Ge 원자 여러 원자 층을 자화시켜 일어나고 있으며, 그 크기도 작지 않았다. 또한 자기 교환상호작용은 Ge 원자 수에 크게 의존하였다.

Adsorption Selectivities between Hydroxypyridine and Pyridone Adsorbed on the Ge(100) Surface: Conjugation and Geometric Configuration Effects on Adsorption Structures

  • Kim, Minkyung;Lee, Myungjin;Lee, Hangil
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권2호
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    • pp.581-586
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    • 2014
  • The most stable adsorption structures and their corresponding energies of 4-pyridone, 4-hydroxypyridine, 2-pyridone and 2-hydroxypyridine have been investigated by Density Functional Theory (DFT) calculation and high-resolution photoemission spectroscopy (HRPES). We confirmed that between the two reaction centers of 4- and 2-pyridone, only O atom of carbonyl functional group can act as a Lewis base while both the two reaction centers of 4- and 2-hydroxypyridine (tautomers of 4- and 2-pyridone) can successfully function as a Lewis base. On the other hand, owing to their molecular structures, there is a remarkable difference between the adsorption structures of 4- and 2-hydroxypyridine. Through the analysis of the N 1s and O 1s core level spectra obtained using HRPES, we also could corroborate that two different adducts coexist on the surface at room temperature due to their activation energy investigating the coverage dependent variation of bonding configurations when these molecules are adsorbed on the Ge(100) surface.

Y이 도핑된 ZnO의 전자상태 계산 (Calculation on Electronic State of Y-doped ZnO)

  • 이동윤;이원재;송재성;구보근;김현주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.172-173
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    • 2005
  • The electronic state of ZnO doped with Y was calculated using the density functional theory. In this study, the program used for the calculation on theoretical structures of ZnO and doped ZnO was Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP), which is a sort of pseudo potential method. The detail of electronic structure was obtained by the descrite variational $X\alpha$ (DV-$X\alpha$) method, which is a sort of molecular orbital full potential method. The optimized crystal structures obtained by calculations were compared to the measured structure. The density of state and energy levels of dopant elements was shown and discussed in association with optical properties.

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전이금속산화물 클러스터의 자기구조 및 자기이방성에너지 계산 (The Magnetic Structure and Magnetic Anisotropy Energy Calculations for Transition Metal Mono-oxide Clusters)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-4
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    • 2011
  • 정육면체 전이금속 산화물 FeO, MnO의 자기적 상호작용을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 그 결과, 모두 초교환작용으로 인해 반강자성적 상호작용이 가장 낮은 에너지를 가지고 있었다. 자기이방성은 반강자성 스핀 배열의 FeO 클러스터에서만 발견되었다. 그 원인은 <111> 방향으로 각운동량을 가지는 3d down-spin 전자의 스핀-궤도 결합에 기인하였다.