• 한국응용과학기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-5
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• 2010

HOMO(the highest occupied molecular orbital) and LUMO(the lowest unoccupied molecular orbital) of four recalcitrant polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were calculated by MOPAC program(CaChe Co). The previous papers which reported experimental results about radical reaction of PAHs were reviewed. The reported radical reaction positions of four PAHs corresponded with predicted positions in which ${\Delta}E$(HOMO-LUMO) was high. From these results, it appears that determining the ${\Delta}E$(HOMO-LUMO) of a PAH is a promising method for predicting the radical reaction position.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.142.2-142.2
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• 2016

The metal intercalation to an organic semiconductor is of importance since the charge transfer between a metal and an organic semiconductor can induce the highly enhanced conductivity for achieving efficient organic electronic devices. In this regard, the changes of the electronic structure of copper phthalocyanine (CuPc) caused by the intercalation of potassium are studied by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS) and density functional theory (DFT) calculations. Potassium intercalation leads to the appearance of an intercalation-induced peak between the highest molecular occupied orbital (HOMO) and the lowest molecular unoccupied orbital (LUMO) in the valence-band spectra obtained using UPS. The DFT calculations show that the new gap state is attributed to filling the LUMO+1, unlike a common belief of filling the LUMO. However, the LUMO+1 is not conductive because the ${\pi}$-conjugated macrocyclic isoindole rings on the molecule do not make a contribution to the LUMO+1. This is the origin of a metal-insulator transition through heavily potassium doped CuPc.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제16권11호
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• pp.1015-1019
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• 1995

The electronic structures and properties of the neutral and multiply charged C60n ions (n=2+ to 6-) with spin states have been investigated by semi-empirical MNDO calculations. In the ground state, C601- has the lowest total energy and the highest binding energy. The neutral C60 ion is supposed to have a high ionization potential and a high electron affinity. The HOMO and LUMO positions are lower in the cationic C60 than in the anionic C60. The LUMO energy becomes increasingly positive from C601- to C606- and the HOMO energy becomes increasingly negative from C602+ to C60. The HOMO-LUMO gap of the neutral C60 ion is higher than that of the multiply charged C60 ions. From the HOMO-LUMO gap, it seems reasonable to expect that electrons of the multiply charged C60 ions will be more polarizable than those of the neutral C60 ion. The HOMO and LUMO energies increase as the negative charge increases.

• 대한화학회지
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• 제40권8호
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• pp.579-584
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• 1996

폴리엔의 HOMO-LUMO gap, 정적 및 동적인 3차 편극율을 시간의존 Hartree Fock 반경험적 PM3, AM1, MODO, MINDO/3 방법을 이용하여 구하였다. $C_2H_4$로부터 $C_{32}H_{34}$까지 모든 계산이 수행되었다. HOMO-LUMO gap은 MINDO/3>MNDO>PM3>AM1 순서로 증가하였으며, THG, DC-EFIDHG, IDRI, OKE효과는 AM1>MNDO>PM3 순서로 증가하였다. 다양한 3차 효과는 THG>DC-EFISHG>IDRI>OKE순서로 증가함을 보여주고 있다.

• 한국표면공학회지
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• 제45권1호
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• pp.15-19
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• 2012

Tris(8-quinolinolato)aluminum(III); $Alq_3$ has been frequently used as an electron transporting layer in organic light-emitting diodes. Either Ba with a low work function or Au with a high work function was deposited on $Alq_3$ layer in vacuum. And then, the behaviors of electron transition at the $Alq_3$/Ba and $Alq_3$/Au interfaces were investigated by using the near edge x-ray absorption fine structure (NEXAFS) spectroscopy. In the each interface, the energy levels of unoccupied obitals were assigned as ${\pi}^*$(LUMO, LUMO+1, LUMO+2 and LUMO+3) and ${\sigma}^*$. And the relative intensities of these peaks were investigated. In an oxygen atom composing $Alq_3$ molecule, the relative intensities for a transition from K-edge to LUMO+2 were largely increased as Ba coverage (${\Theta}_{Ba}$, 2.7 eV) with a low work function was in-situ sequentially increased on $Alq_3$ layer. In contrast, the relative intensities for the LUMO+2 peak were reduced as Au coverage (${\Theta}_{Au}$, 5.1 eV) with a high work function were increased on $Alq_3$ layer. This means that the electron transition by photon in oxygen atom which consists in the unoccupied orbitals in $Alq_3$ molecule, largely depends on work function of a metal. Meanwhile, in the case of electron transition in a carbon atom, as ${\Theta}_{Ba}$ was increased on $Alq_3$, the relative intensity from K-edge to ${\pi}_1{^*}$ (LUMO and LUMO+1) was slightly decreased, and from K-edge to ${\pi}_2{^*}$ (LUMO+2 and LUMO+3) was somewhat increased. This rising of the energy state from ${\pi}_1{^*}$ to ${\pi}_2{^*}$ exhibits that electrons provided by Ba would contribute to the process of electron transition in the $Alq_3$/Ba interfaces. As shown in above observation, the analyses of NEXAFS spectra in each interface could be important as a basic data to understand the process of electron transition by photon in pure organic materials.

• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.357-360
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• 1994

V-silicalite의 활성점을 표현하는 몇 가지 분자 cluster모델에 대하여 CNDO/2 계산을 수행하고 Wiberg결합차수와 LUMO에너지 및 전체에너지를 얻었다. 제안된 각 모델 분자들의 B산성도는 O-H결합의 결합차수를 통해 조사하였다. 또한 계산으로부터 구한 LUMO에너지는 각 활성점 모델의 L산성도를 나타내었다. 각 cluster모델의 구조적 안정성은 전체에너지를 통해 설명하였다.

• 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.

• 대한화학회지
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• 제40권4호
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• pp.229-234
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• 1996

Benzo[a]pyrene(BP)과 그들의 대사체들의 발암성을 PM3의 방법으로 조사하였다. BP분자내의 transbutadiene(TB)frame을 형성하는 4, 5, 5a, 그리고 6번 위치가 발암활성영역임을 LUMO 전자밀도로 예측하고 Ultimate carcinogen인 BP-triol의 발암활성영역이 10, 10a, 12c, 그리고12b 위치로 변화함을 알았다. TB 영역에 해당하는 Guanine의 HOMO와 BP-triol의 LUMO 사이의 전하이동량이 가장 큼을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제31권2호
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• pp.133-142
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• 1987

시클로로펜타디엔과 메틸기로 치환된 알렌의 산 및 에스테르간의 (4+2)고리화반응에서 입체 선택성을 $\pi$-비결합상호작용($\pi$-NBI)을 적용하여 고찰하였다. 열반응에서는 diene(LUMO)-dienophile (HOMO)만을 고려한 2-FMO방법이, 산촉매반응에서는 diene (HOMO)-dienophile (LUMO)상호작용만을 고려한 2-FMO방법이 이들의 입체선택성의 결정에 중요하였다. cumulated diene계의 친디엔체에서 메틸 치환기는 알렌구조와 through-bond 상호작용에 의해 $\pi$-isoconjugate diene 구조를 형성하여 컨쥬게이션기로 작용하며 FMO의 에너지에 narrowing effect를 주고 있으나 이같은 $\pi$-isoconjugated diene 구조를 만들 수 없는 친디엔체에서는 메틸기가 단순히 전자주는기로 작용한다. 열반응에서 입체선택성은 에틸렌 분자와 마찬가지로 메틸 치환기의 $\pi$-비결합 2차궤도 상호작용($\pi$-NSOI)에 의해서 좌우되었다.

• 대한화학회지
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• 제28권5호
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• pp.284-292
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• 1984

치환체-E-arene-diazocyanides와 nitrosobenzenes의 (4+2) 고리첨가 반응의 배향성에 대한 치환기 및 산 촉매효과와 반응성을 예측하기 위하여 Diels-Alder 반응의 열 또는 촉매반응에 대하여 Frontier orbital theory (FMO)이론을 적용해서 CNDO/2 방법과 EHT-SPD 방법으로 고찰하였다. (1) 위 반응은 Hammett 식의 rho(${\rho}$)값이 양이므로 normal electron demand 반응형태를 가지며 4-FMO 및 Anh 방법이 실험적인 주 배향체와 일치함을 알았다. (2)전자끄는 기로 치환되면 dienophile의 HOMO, LUMO 궤도함수에너지가 낮아지고 반응성이 커지는 것을 알았다. (3)Lewis 산은 dienophile과 착물을 형성하고 dienophile의 LUMO계수를 정 반대로 분극시켜 주므로 주 배향제는 B형으로 예측된다. (4) diene HOMO-dienophile LUMO 상호작용의 안정화 에너지 (${\Delta}$E)와 Hammett식의 시그마 (${\sigma}$)값과의 그라프에서는 좋은 직선성을 보여 주었다.