• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.435-435
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• 2011

The electronic structure and various physical properties of CeO2, Ce2O3, PrO2, and Pr2O3 have been studied from the framework of Ab-initio by the all-electron projector-augmented-wave (PAW) method, as implemented VASP (Vienna Ab-initio Simulation Package). The generalized gradient approximation (GGA) with effective U (Ueff) has been used to explain the strong on-site Coulomb repulsion among the localized Ce 4f electrons. The dependence of selected observables of these materials on the Ueff parameter has been scrutinized. The studied properties contain lattice constants, density of states, and reaction energies of CeO2, Ce2O3, PrO2, and Pr2O3. For CeO2 and PrO2, the GGA(PBE)+U results are in good agreement with experimental data whereas for the computational calculationally more demanding Ce2O3 and Pr2O3 both approaches give comparable accuracy. This results represent that by choosing an appropriate Ueff it is possible to reliably describe structural and electronic properties of CeO2, Ce2O3, PrO2, and Pr2O3, which enables modeling of oxygen reduction reaction processes involving ceria-based materials.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권6호
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• pp.556-561
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• 2022

밀도범함수이론(density functional theory, DFT)이 등장한 이래로, 이를 재료과학에 적용하여 에너지 재료 및 반도체와 같은 전자재료들의 연구개발에 활발하게 활용되고 있다. 하지만 DFT 계산 프로그램을 실행할 때 필요한 입력 파일 생성 시 여러 가지 소재들에 대해 동일한 계산 조건을 맞춰 주고 파라미터들을 알맞게 설정해 줘야 올바른 계산 결과 비교가 가능한데, 이런 부분들에 대해 진입 장벽이 높다는 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 Python Materials Genomics (pymatgen) 파이썬 패키지를 이용해 분자 및 결정구조를 다루고 널리 사용되는 DFT 계산 프로그램인 Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) 및 Gaussian 입력 파일 생성에 대해 소개하고자 한다. 이를 통해 해당 프로그램에 대한 전문적인 지식이 많지 않더라도 보다 일관적인 계산 조건에서 결과들을 손쉽게 수행할 수 있게 되기를 기대한다.

• 한국재료학회지
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• 제4권7호
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• pp.792-797
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• 1994

6-31G $\ast$ $\ast$ basis set을 이용한 ab initio 양자역학적 방법에 의하여 2,4,6- trifluoroheptane구조를 구함으로서 syndiotactic isoregic PVF결정의 force field를 유도하였다. 또 그 결과를 PVF의 structure parameter및 elastic constant를 계산하는데 응용하였다. 그 결과 cell parameter는 각각 a(5.205$\AA$: chain axis), b(8.457 $\AA$) 및 c(4.621 $\AA$)로 나타났으며 X-ray data(5.04$\AA$, 8.57$\AA$, 및 4.95$\AA$)결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. Defect 비존재하에서의 syndiotactic PVF결정의 Young's 모듈러스 계산값은 267Gpa로 나타났으며, polyvinylideme fluoride(277-293 GPa)및 polyethylene(264-337 GPa)결정의 경우와 비슷한 수준으로 나타났다. 또한 optimum geometry에서 얻어진 bulk modulus값은 experimental geometry 에서 얻어진 값보다 두배의 차이를 보였으며, 이것은 geometry 에 따른 elastic compliance constant(특히 $S_{33}$인자)가 크게 달라지기 때문인 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제56권6호
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• pp.669-672
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• 2012

Classical molecular dynamics (MD) simulations using a scaled OSS2 potential originally derived from ab initio calculations are used to study the radial distribution functions of water. The original OSS2 water potential is shown to represent a glassy or an ice at ambient temperature, but the diffusion coefficient increases on increasing the temperature of the system or decreasing the density. This suggests scaling the OSS2 potential. The O-O, O-H, and H-H radial distribution functions and the corresponding coordination numbers for the scaled OSS2 potential, obtained by MD simulation, are in good agreement with the experiment results and calculations for the SPC/E water potential over a range of temperatures.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.425-429
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• 2014

Half-metallic nanostructure is highly applicable in the field of Spintronics and electronic device technology. We examine the electronic properties of a ferrocene-based nanowire as a possible candidate for a half-metallic nanostructure using VASP and SIESTA. Ferrocene-based nanowire shows high stability in both binding energy simulation and molecular dynamics (MD) simulation. The density of states (DOS) and the projected DOS of the ferrocene-based nanowire indicate that one-dimensional clustering of ferrocene molecules can be explained because of p-d orbital hybridization between iron and carbon. Half-metallic property and energy dispersion at the Fermi level due to one-dimensional structure is also observed from the DOS results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1323-1325
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• 1997

The necessity of this work is described with present problems in the application of computer simulation methods to electrical material research. Author proposes and develops method which can calculate properties such as dielectric and piezoelectric constants for ZnO. The method based on ab-initio method. It is found that these properties can be calculated with a good precision by this method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.127.2-127.2
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• 2016

연구된 Si위의 흡착원자들의 확산 메커니즘들에 비해 Ge 표면에서의 확산 메커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 최근 연구에 따르면, 수소가 덮인 Ge(110) 표면에서 그래핀 결정 핵생성은 비등방적이며, 낟알 둘레없이 웨이퍼 크기로 성장시킬 수 있음을 보였다. 본 연구에서는 VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)의 NEB(Nudged Elastic Band) 방법을 이용하여 수소가 덮인 Ge(110) 표면과 청결한 표면에서 탄소원자의 확산 과정과 확산에 따른 에너지 장벽을 계산 하였다. 계산 결과 수소가 덮인 표면에서의 탄소원자 확산은 체인 방향으로 각각 3.29 eV, 2.67 eV의 에너지 장벽을 가지고 청결한 표면에서는 탄소원자가 게르마늄 연결을 치환하며 확산한다. 이때 에너지 장벽은 0.82 eV이고 치환된 게르마늄이 확산할 때는 각각 0.64 eV, 0.59 eV의 에너지 장벽을 넘어야 한다. 결과적으로 수소가 덮인 표면에서보다 청결한 표면에서 탄소 확산 에너지 장벽이 낮으며, 청결한 표면에서는 탄소가 게르마늄을 치환하고 치환된 게르마늄이 확산할 확률이 높음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.127.1-127.1
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• 2016

Si은 값싸고 넓은 시설기반을 갖추고 있어, 발전산업에서 태양광소자의 주원료로 널리 사용된다. 하지만 Si은 간접 띠틈을 Si의 특성을 개선하기 위해 최근 Si에 특정한 결함을 넣어 직접 띠틈으로 바꿔 광효율을 높이려는 시도가 있다. 2015년 초 Si단결정[111]으로 Seiwatz-chain 형태의 결함이 있다면 결함이 있는 Si(111)에 직접 띠틈이 생길 것 이라고 이론적으로 예상했다. 이러한 구조의 제작방법으로 Ca/Si(111)과 Si(111)을 접합 후 가열하여 Ca을 빼내는 방법을 제시했다[1]. 본 연구에서는 이 제작방법 외에 Ca/Si(111)-$2{\times}1$ 표면에서[2] 에피성장으로 결함이 유지된 Si단결정 형성가능성을 제일원리 계산을 통해 연구했다. 제일원리 계산방법으로는 VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)를 이용하였다. Si원자 한개, 두 개, 세 개가 흡착될 경우 원자당 흡착에너지는 각각 3.73 eV, 3.73 eV, 3.91 eV 였다. 따라서 Si원자는 무리형태로 흡착될 것으로 예상되어 결함을 유지하며 단결정으로 성장하기는 어려울 것으로 보인다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.218-221
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• 2004

The electronic state of ZnO doped with Al, Ga and In, which belong to III family elements in periodic table, 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 describe variational $X{\alpha}(DV-X{\alpha})$(DV-Xa) 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 properties.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1083-1088
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• 2003

Molecular dynamics simulations on the deformation behavior of single-walled carbon nanotube are performed. Formation energies of CNT's by interatomic potentials are computed and compared with ab initio results. Bending and axial compression are applied under lattice statics and NVT ensemble conditions. Specifically, we focus on the mechanism of kink formation in bending. The simulation results are comprehensively explained in the framework of atomistic energetics. The effects of temperature and chirality on the deformation of carbon nanotube are also studied.