• 제목/요약/키워드: Orbital Stability

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Irradiation-Induced Electronic Structure Modifications in ZnO Thin Films Studied by X-Ray Absorption Spectroscopy

  • Gautam, Sanjeev;Yang, Bum Jin;Lee, Yunju;Jung, Ildoo;Won, Sung Ok;Song, Jonghan;Asokan, K.;Chae, Keun Hwa
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.456-456
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    • 2013
  • We report the modifications in the electronic structureof ZnO thin films induced by swift heavy ion (SHI) irradiated ZnO thin films by using near edge X-ray absorption fine structure (NEXAFS) spectroscopy at O K-edge was performed at BL10D XAS-KIST beamline at Pohang Accelerator Lab (PAL). ZnO films of 250 nm thickness oriented in [200] plane deposited by RF magnetron sputtering using equal $Ar:O_2$ atmosphere and air annealed at $500^{\circ}C$ for 6 hours for stability were irradiated with 120 MeV Au and 100 MeV O beams separately with different doses ranging from $1{\times}10^{11}$ to $5{\times}10^{12}$ ions/$cm^2$. High Resolution X-ray diffraction and NEXAFS analysis indicates significant changes in the electronic structure and the SHI effect is different for Ag and O-beams. The NEXAFS measurements provide direct evidence of O 2p and Zn 3d orbital hybridization. The NEXAFS results will be presented in detail.

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Ab Initio Conformational Study on Ac-Pro-$NMe_2$: a Model of Polyproline

  • Kang, Young-Kee
    • 한국생물물리학회:학술대회논문집
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    • 한국생물물리학회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.75-75
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    • 2003
  • We report here the results on N-acetyl-N'-dimethylamide of proline (Ac-Pro-NM $e_2$) calculated using the ab initio molecular orbital method with the self-consistent reaction field (SCRF) theory at the HF level with the 6-31+G(d) basis set to investigate the conformational preference of polyproline depending on the cis/trans peptide bonds and down/up puckerings along the backbone torsion angle $\square$ in the gas phase, chloroform, and water. In the gas phase, Ac-Pro-NM $e_2$ has seven local minima of tFd, tFu, cFd, cFu, cAu, tAu, and cAd conformations. In particular, polyproline conformations tFd, tFu, cFd, and cFu are found to be more stable than $\square$-helical conformations cAu, tAu, and cAd. In contrast, Ac-Pro-NHMe has seven local minima of tCd, tCu, cBd, cAu, tAu, cFd, and cFu conformations. Conformations tCd and tCu are found to be most stable, which is ascribed to the intramolecular hydrogen bond between C=O of acetyl group and $N^{~}$ H of N'-methyl amide group. The stability of the cFd conformation (i.e., the polyproline I structure) in chloroform is somewhat increased, relative to that in water, although tFd and tFu conformations (i.e., the polyproline II structure) are dominate both in chloroform and water. The population of backbone conformations feasible in chloroform and water is consistent with the experiments. This work is supported by a Korea Research Foundation Grant (KRF-2002-041-C00129).

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Full Geometry Optimizations of Bond-Stretch Isomers of C202+ Fullerene Dication by the Hybrid Density Functional B3LYP Methods

  • Lee, Ji-Hyun;Lee, Chang-Hoon;Park, Sung-S.;Lee, Kee-Hag
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권1호
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    • pp.277-280
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    • 2011
  • We studied the relative stability and atomic structure of five $C_{20}^{2+}$ isomers obtained by two-electron ionization of a $C_{20}$ cage (the smallest fullerene). All the isomers are bond-stretch isomers, i.e., they differ in bond length. In particular, in one of the isomers with Ih symmetry, all the bond lengths are equal. Full geometry optimizations of the dipositive ion $C_{20}^{2+}$ were performed using the hybrid density functional (B3LYP/6-31G(d)) methods. All isomers were found to be true minima by frequency analysis at the level of B3LYP/6-31G(d) under the reinforced tight convergence criterion and a pruned (99,590) grid. The zero-point correction energy for the cage bond-stretch isomers was in the increasing order $D_{2h}<C_{2h}<C_2<T_h<I_h$ of $C_{20}^{2+}$. The energy difference among the isomers of cage dipositive ions was less than that among neutral cage isomers. Our results suggest that these isomers show bond-stretch isomerism and that they have an identical spin state and an identical potential energy curve. Although the predominant electronic configurations of the isomers are similar, the frontier orbital characteristics are different, implying that we could anticipate an entirely different set of characteristic chemical reactions for each type of HOMO and LUMO.

[2-(diphenyl hydroxy-methyl)pyrrolidine]-AlH 유도체와 방향족 케톤의 선택적 환원에 대한 이론적 연구 (Theoretical Study on the Selective Reduction of Chiral [2-(diphenyl hydroxy-methyl)pyrrolidine]-AlH Derivatives and Aromatic Ketone)

  • 이철재;김종미
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권2호
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    • pp.389-394
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    • 2021
  • 본 연구에서는 알콕시-아민-알루미늄 유도체인 DPHMP-AlH와 프로피오페논, 부티로페논과의 분자구조 및 경계궤도함수의 특성을 알아보았다. 또한, 전이상태의 입체구조 및 열역학적 파라미터를 계산하여 최종 생성물인 (R),(S)-페닐프로판올과 (R),(S)-페닐부탄올의 선택적 환원에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 입체 분자구조적 안정성을 고려해 볼 때 (S)형 DPHMP-AlH와 알킬페논의 전이상태가 더 안정한 것으로 나타났으며, 이 결과로부터 DPHMP-AlH와 알킬페논의 선택적 환원으로 얻어진 최종 결과물은 (S)-(1)-페닐프로판올과 (S)-(1)-페닐부탄올의 형성이 유리한 것을 확인하였다.

Measuring the severity of close encounters between ringed small bodies and planets

  • Jeremy Wood;Jonti Horner;Tobias C Hinse;Stephen C Marsden
    • Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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    • 제480권3호
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    • pp.4183-4198
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    • 2018
  • Rings have recently been discovered around the trans-Neptunian object (TNO) 136108 Haumea and the Centaur 10199 Chariklo. Rings are also suspected around the Centaur 2060 Chiron. As planetary close encounters with ringed small bodies can affect ring longevity, we previously measured the severity of such encounters of Chariklo and Chiron using the minimum encounter distance, dmin. The value of dmin that separates noticeable encounters from non-noticeable encounters we called the 'ring limit', R. R was then approximated as 10 tidal disruption distances, 10Rtd. In this work, we seek to find analytical expressions for R that fully account for the effects of the planet mass, small body mass, ms, ring orbital radius, r, and velocity at infinity, v, for fictitious ringed Centaurs using ranges 2 × 1020 kg ≤ms≤ 1 Pluto mass and 25 000 ≤r ≤ 100 000 km. To accomplish this, we use numerical integration to simulate close encounters between each giant planet and ringed Centaurs in the three-body planar problem. The results show that R has a lower bound of approximately 1.8Rtd. We compare analytical and experimental R values for a fictitious Haumea, Chariklo, and Chiron with r= 50 000 km. The agreement is excellent for Haumea, but weaker for Chariklo and Chiron. The agreement is best for Jupiter and Saturn. The ring limits of the real Haumea, Chariklo, and Chiron are <4Rtd. Experimental R values for the fictitious bodies make better approximations for the R values of the real bodies than does 10Rtd. Analytical values make good first approximations.

Cinnamonitrile의 알카리 가수분해(加水分解) 반응(反應)메카니즘 (II) (Kinetics and Mechanism of Alkalie Hydrolysis of Cinnamonitrile (II))

  • 성낙도;정우진;권기성;박병관
    • 농업과학연구
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    • 제10권2호
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    • pp.354-364
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    • 1983
  • pH 7.0~14.0의 중성에서 강염기성 용액에 이르는 넓은 pH 범위에서 Cinnamonitrile의 알카리 가수분해 반응속도 상수를 $25^{\circ}C$의 50% methanol 물 혼합용매로 부터 측정하여 실험사실을 잘 설명할 수 있는 반응 속도식을 유도하여 가수분해 반응 메카니즘을 제안하고, 반응 속도론적으로 고찰 검토하였으며 (Z)형의 형태에 관하여 분자의 안정성과 반응성을 알아보기 위하여 cinnamonitrile의 분자궤도 함수를 EHT와 CNDO/2방법으로 계산하였다. (1) Cinnamonitrile의 전체 에너지 계산 결과로부터 ${\theta}_1$ 회전에 따르는 형태의 안정도는 (E)형을 포함하여 (E)-planar > (E)-gauche > (Z)-gauche > (Z)-planar이였고 (E)-gauche와 (Z)-gauche의 에너지 차는 1.94Kcal/mole이였다. 따라서 반응은 가장 안정한 (E)-planar의 $C_7({\alpha})$ 원자에 chydroxide 이온이나 물분자의 첨가로 ${\alpha}C-{\beta}C$ 결합이 분열하게 된다. (2) pH7.0~14.0 범위에서 측정한 반응속도상수로 부터 유도된 전체 반응속도식은 다음과 같다. $$k_t=k_o+k^{\prime}[OH^-]=({\frac{1.41{\times}10^{-14}+1.21{\times}10^{-7}/[H_3O^+]}{2.65{\times}10^{-7}+1.64/[H_3O^+]})+9.14{\times}10^9/[H_3O^+]$$ (3) 분자 궤도함수의 계산 결과와 반응 속도식을 토대로 하여 pH10.0~14.0에서는 hydroxide 이온의 첨가로 가수분해가 진행되는 Scheme(I)과 같은 Michael형의 친핵성 첨가반응 메카니즘을 그리고 pH7.0~10.0사이의 중성 용액중에서는 물분자의 첨가로 반응이 진행되는 Scheme(II)와 같은 가수분해 반응메카니즘을 제안하였다. (4) pH10.0~12.0사이의 약 알칼리성 용액중에서는 Scheme(I)과 Scheme(II)의 두 반응이 서로 경쟁적으로 일어나는 대단히 복잡한 일련의 가수분해 반응이 진행됨을 알았으며 분해 생성물은 공히 benzaldehyde와 methylnitrile 그리고 acetic acid 이였다. 앞으로의 과제는 cinnamonitrile 의 ${\alpha}{\cdot}{\beta}$ 탄소불포화 이중결합에 미치는 치환기에 의한 자유에너지 직선성의 상관관계와 물 L-cysteine 및 hydrogene cyanide 등의 서로 다른 친핵체들과의 반응으로 부터 이들의 친핵 첨가반응성을 검토하고자 한다.

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미국의 민간(상업) 우주교통관리(Space Traffic Management, STM) 정책과 한국에의 시사점 (U.S. Commercial Space Traffic Management Policy, Yesterday and Today)

  • 김시은;정영진
    • 우주기술과 응용
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    • 제1권1호
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    • pp.121-130
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    • 2021
  • 미국은 1960년대부터 민간 우주발사를 장려하기 위한 정책들을 수립해 왔다. 구체적으로는 인공위성의 제작 및 상용발사 공급자의 역할을 확대하기 위한 정책들을 펼쳐왔는데, 이를 위해서는 민간의 우주발사를 위한 프로세스를 정립할 필요가 있었다. 우주활동 초기에는 전체 발사 비율 중 민간 발사가 차지하는 비율이 적었으나, 1990년대 이후 꾸준히 증가해오다, 최근 대형 민간 우주기업들이 거대 프로젝트를 제시하며, 전체 발사 비율의 50% 이상을 차지하기에 이르렀다. 이와 같이 발사 주체의 다양화 및 궤도 상 우주물체의 증가는 기존의 우주환경 관리 프로세스의 관점을 변화시키는 계기가 되었다. 우주기술에 대한 진입 문턱이 낮아지며 우주물체의 운용기관 및 발사기관의 수가 획기적으로 증가하였고, 지난 60여 년간 누적된 우주쓰레기는 안전하고 안정적이며 지속가능한 우주 이용을 위협하고 있다. 본 논문에서는 민간의 우주발사가 가장 활발한 미국에서 상업우주발사를 관리하기 위한 프로세스가 어떻게 변화되어 왔는지를 살펴보고자 한다. 미국은 국방부, 상무부, 교통부, 항공우주국 등의 기관에 우주교통관리 서비스 기능을 분배하여 운영 및 제공하고 있다. 민간의 우주발사 활성화에 따른 미국의 우주교통관리 정책 변화에 대한 고찰은 향후 우리나라에서도 현실화 될 것으로 예상되는 민간의 우주발사에 대한 관리에도 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

요추부 협착에서의 피질골 궤도 나사못 고정의 초기 실패 사례에 대한 고찰 (Early Failure of Cortical-Bone Screw Fixation in the Lumbar Spinal Stenosis)

  • 권지원;김진규;하중원;문성환;이환모;박융
    • 대한정형외과학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.405-410
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    • 2020
  • 목적: 퇴행성 요추부 척추 질환에 대한 수술적 치료로 척추 경 나사못(pedicle screw) 삽입술이 전통적으로 사용되어왔다. 이에 대한 대안으로 제시된 피질골 궤도 나사못(cortical-bone trajectory screw)은 덜 침습적인 후방 요추부 고정이 가능한 점과 몇몇의 생체 역학 연구에서 보고한 우수한 기계적 안정성을 장점으로 가지고 있다. 본 연구의 목적은 후방 감압술 후 후방 고정술 및 유합을 시행한 환자에 있어 피질골 궤도 나사못 고정술의 초기 실패에 관한 사례의 임상적 및 방사선적 결과를 알아보고자 함에 있다. 대상 및 방법: 요추의 퇴행성 척추 협착 및 척추 전방 전위에 대한 전통적인 척추 경 나사못 고정을 대안하여 피질골 궤도 나사못을 사용하여 2013년부터 2018년까지 수술적 치료를 시행한 311명의 환자를 대상으로 하였다. 수술 후 조기 고정 실패는 수술 후 6개월째, 외래 추시에서 시행한 컴퓨터 단층촬영(computed tomography) 및 방사선 사진상 나사못의 이완, 이탈 및 파손과 같은 고정 실패가 일어날 시로 정의하였다. 결과: 조기 고정 실패는 311예 중 46예(14.8%), 나사못 이완이 46예(14.8%), 이탈이 12예(3.9%), 파손이 4예(1.3%)에서 발생하였다. 해당 고정 실패가 일어난 부위 분석 시, L1이 7예(15.2%), L2가 3예(6.5%), L3가 4예(8.7%), L4가 4예(8.7%), L5가 4예(8.7%), 그리고 S1이 24예(52.2%)였다. 주로 말단 피질골 궤도 나사못 중에서도 S1 나사못에서 이완, 이탈 및 파손과 같은 고정 실패가 주로 발생하였다. 결론: 피질골 궤도 나사못 고정은 기존의 척추 경 나사못 고정과 비교했을 때 동등한 임상 결과 또는 적은 합병증을 나타낼 수 있는 하나의 대안이 될 수 있으나 골다공증이 있거나 특히 L5-S1 유합부위에서 전방지지구조가 되지 않는 조건일 때, 이완, 이탈, 파손 등의 조기 고정 실패가 나타나는 결과가 있었다.