• 제목/요약/키워드: Kinetic Monte Carlo

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Application of Monte Carlo Simulation to Intercalation Electrochemistry II. Kinetic Approach to Lithium Intercalation into LiMn2O4 Electrode

  • Kim, Sung-Woo;Pyun, Su-Il
    • 전기화학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.86-92
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    • 2002
  • 속도론적 관점에서 키네틱 몬테 카를로 방법의 전기화학적 리튬 인터칼레이션에로의 응용에 대하여 다루었다. 우선 키네틱 몬테 카를로 방법과 전이상태이론의 기본 개념을 소개하였고, 확산거동을 평가하기 위한 시뮬레이션 과정을 설명하였다. 마지막으로 인터칼레이션 화합물중 $LiMn_2O_4$전극에 대해 전류 추이곡선과 선형 포텐셜 전류곡선을 해석하기 위해서 전이상태이론에 근거한 키네틱 몬테 카를로 방법을 셀-저항 제어조건하에서 사용하였다. 이로부터 키네틱 몬테 카를로 방법이 전기화학분야에서 리튬 인터칼레이션의 속도론적 연구에 매우 유용함을 알 수 있었다.

A Kinetic Monte Carlo Simulation of Individual Site Type of Ethylene and α-Olefins Polymerization

  • Zarand, S.M. Ghafelebashi;Shahsavar, S.;Jozaghkar, M.R.
    • 대한화학회지
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    • 제62권3호
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    • pp.191-202
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    • 2018
  • The aim of this work is to study Monte Carlo simulation of ethylene (co)polymerization over Ziegler-Natta catalyst as investigated by Chen et al. The results revealed that the Monte Carlo simulation was similar to sum square error (SSE) model to prediction of stage II and III of polymerization. In the case of activation stage (stage I) both model had slightly deviation from experimental results. The modeling results demonstrated that in homopolymerization, SSE was superior to predict polymerization rate in current stage while for copolymerization, Monte Carlo had preferable prediction. The Monte Carlo simulation approved the SSE results to determine role of each site in total polymerization rate and revealed that homopolymerization rate changed from site to site and order of center was different compared to copolymerization. The polymer yield was reduced by addition of hydrogen amount however there was no specific effect on uptake curve which was predicted by Monte Carlo simulation with good accuracy. In the case of copolymerization it was evolved that monomer chain length and monomer concentration influenced the rate of polymerization as rate of polymerization reduced from 1-hexene to 1-octene and increased when monomer concentration proliferate.

Kinetic Monte Carlo 시뮬레이션을 이용한 흡착 원자의 확산 계수 결정 (A method for determination of diffusion parameters of adatoms using kinetic monte calo simulation)

    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.419-427
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    • 2000
  • 본 연구는 원자의 주변 환경에 따른 각각의 확산 속도를 구할 수 있는 기구를 제시하였다. STM 또는 HRLEED 등의 실험과 kinetic Monte Carlo(KMC) 시뮬레이션 계산과의 비교를 통하여 테라스 위 흡착 원자의 확산장벽, step 끝 부착 원자의 탈착 확산 장벽, 잘 알려진 Schwoebel 장벽을 포함한 각각의 확산 장벽을 구할 수 있었다. 팔-넓이, 군집 밀도, 거칠기 등이 시뮬레이션 계산과 실험 결과를 비교하는 데에 가장 적절한 원자단위의 구조변수들임을 확인하였고, 특히 아직 잘 사용되지 않은 구조 계수인 가지폭이 확산 장벽을 구별하여 구하는 데에 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다.

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Calculation of kinetic parameters βeff and L with modified open source Monte Carlo code OpenMC(TD)

  • Romero-Barrientos, J.;Dami, J.I. Marquez;Molina F.;Zambra, M.;Aguilera, P.;Lopez-Usquiano, F.;Parra, B.;Ruiz, A.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권3호
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    • pp.811-816
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    • 2022
  • This work presents the methodology used to expand the capabilities of the Monte Carlo code OpenMC for the calculation of reactor kinetic parameters: effective delayed neutron fraction βeff and neutron generation time L. The modified code, OpenMC(Time-Dependent) or OpenMC(TD), was then used to calculate the effective delayed neutron fraction by using the prompt method, while the neutron generation time was estimated using the pulsed method, fitting Λ to the decay of the neutron population. OpenMC(TD) is intended to serve as an alternative for the estimation of kinetic parameters when licensed codes are not available. The results obtained are compared to experimental data and MCNP calculated values for 18 benchmark configurations.

Kinetic Monte Carlo Simulations for Defects Diffusion in Ion-implanted Crystalline

  • Jihyun Seo;Hwang, Ok-Chi;Ohseob Kwon;Kim, Kidong;Taeyoung Won
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.731-734
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    • 2003
  • An atomistic process modeling, Kinetic Monte Carlo simulation, has the advantage of being both conceptually simple and extremely powerful. Instead of diffusion equations, it is based on the definitions of the interactions between individual atoms and defects. Those interactions can be derived either directly from molecular dynamics, first principles calculations, or from experiment. In this paper, as a simple illustration of the kinetic Monte Carlo we simulate defects (self-interstitials and vacancies) diffusion after ion implantation in Si crystalline.

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1 차원 과도 전도와 정전기 방전 현상에 관한 포논 전달의 몬테 카를로 모사 (Monte Carlo Simulation of Phonon Transport in One-Dimensional Transient Conduction and ESD Event)

  • 오장현;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2165-2170
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    • 2007
  • At nanoscales, the Boltzmann transport equation (BTE) can best describe the behavior of phonons which are energy carriers in crystalline materials. Through this study, the phonon transport in some micro/nanoscale problems was simulated with the Monte Carlo method which is a kind of the stochastic approach to the BTE. In the Monte Carlo method, the superparticles of which the number is the weighted value to the actual number of phonons are allowed to drift and be scattered by other ones based on the scattering probability. Accounting for the phonon dispersion relation and polarizations, we have confirmed the one-dimensional transient phonon transport in ballistic and diffusion limits, respectively. The thermal conductivity for GaAs was also calculated from the kinetic theory by using the proposed model. Besides, we simulated the electrostatic discharge event in the NMOS transistor as a two-dimensional problem by applying the Monte Carlo method.

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Monte Carlo방법을 이용한 Germanium 기판의 결공형 클러스터링 형성에 대한 연구 (A Study of Germanium Substrate Vacancy Clustering Formation using Monte Carlo Method)

  • 이준하
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.45-48
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    • 2011
  • In this paper, vacancy clustering formation and diffusion of germanium substrate was studied. The analysis method was adopted Monte Carlo method. At temperatures higher than melting point, fewer clusters formed, but there was less variation in the number of clusters than at lower temperatures, as the time increased. Equilibrium diffusivities in the clustering region were $10^2$ lower than those of free vacancies in the initial stage of kinetic lattice Monte Carlo simulations. They were expressed according to three temperature regimes: at temperatures above 1,100 K, at temperatures of 1,100-900 K, and at temperatures below 900 K. The effective mean migration energy, 1.1 eV, closely coincided with that of the 1.0-1.2 eV in experiments.

나노 스케일 확산 공정 모사를 위한 동력학적 몬테칼로 소개 (An Introduction to Kinetic Monte Carlo Methods for Nano-scale Diffusion Process Modeling)

  • 황치옥;서지현;권오섭;김기동;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권6호
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    • pp.25-31
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    • 2004
  • 본 논문에서는 나노 스케일 확산 공정 모사를 위한 방법으로 동력학적 몬테칼로(kinetic Monte Carlo)를 소개하고자 한다. 먼저 동력학적 몬테칼로의 이론과 배경을 살펴보고 실제적인 이해를 돕기 위하여 실리콘 기판에 이온(전자) 주입 후 열처리과정에서 일어나는 점결함의 확산을 동력학적 몬테칼로를 이용하여 모사하는 간단한 예를 보여주고 있다. 동력학적 몬테칼로는 몬테칼로의 일종이지만 기존의 몬테칼로에서 구현하지 못하였던 물리적인 시간을 포아송 확률 과정을 통하여 구현하였다. 동력학적 몬테칼로 확산 공정 모사에서는 연속 확산 미분 방정식의 해를 구하는 기존의 유한 요소 수치 해석적 방법과 달리원자 상호간 혹은 원자와 결함 또는 결함들 간의 화학적 반응과 입자들의 확산 과정을 포아송 확률 과정에 따라 일어나는 화학적 반응, 입자들의 확산 사건의 연속으로 본다. 사건마다 고유의 사건 발생 확률을 갖고 이 사건 발생 확률에 따라 일어나는 확률적 사건의 연속적 발생으로 실제의 반도체 확산 공정을 시간에 따라 직접적으로 모사할 수 있다. 입자들 간의 화학적 반응 사건 확률과 입자들의 확산 공정에 필요한 확률적 인자들은 분자 동역학, 양자 역학적 계산, 흑은 실험으로 얻어진다.

증착원자의 속력이 성장 지형에 미치는 영향 (The Effect of Speed of Deposited Atom on Growth Morphology)

  • 서지근;심현석;김상현
    • 한국진공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.86-92
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    • 2012
  • 기울어진 각도 증착(GLAD)에서 입사원자의 속력이 표면 지형에 미치는 영향 Molecular Dynamics와 결합한 Kinetic Monte Carlo 시뮬레이션을 통하여 증착원자의 속력이 증가함에 따라 거칠기가 줄어드는 완만한 표면이 형성되는 것을 확인하였다. GLAD 계산에서 증착원자 속력이 ${\upsilon}_0$에서 $10{\upsilon}_0$로 증가함에 따라 표면 지형을 대변하는 성장 지수 ${\beta}$값은 0.97에서 0.67로 감소하였다. 화학증기증착(CVD) 방법과 같은 증착 방법에 대해서도 증착원자의 속력 의존성을 고찰하였다. GLAD에 비해 지수 ${\beta}$값의 속력에 따른 차이는 적지만 CVD의 경우에도 증착원자의 속력이 표면 지형에 일정정도의 영향을 주는 것을 확인하였다.

불규칙 가진을 받는 탄성진자의 응답 해석 (Response of an Elastic Pendulum under Random Excitations)

  • 이신영
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.187-193
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    • 2009
  • Dynamic response of an elastic pendulum system under random excitations was studied by using the Lagrangian equations of motion which uses the kinetic and potential energy of a target system. The responses of random excitations were calculated by using Monte Carl simulation which uses the series of random numbers. The procedure of Monte Carlo simulation is generation of random numbers, system model, system output, and statistical management of output. When the levels of random excitations were changed, the expected responses of the pendulum system showed various responses.