본 실험에서는 탄소 cluster 중에서 fullerene 구조를 가질 수 있는 가장 작은 cluster인 $C_{20}$ cluster에 대해, 기존 연구에서 가장 안정한 것으로 제시된 cage(fullerene), bowl, ring의 3가지 구조와 $Si_{20}$ cluster를 모방한 구조 하나의 안정성을 확인하였다. ab-initio calculation을 지원하는 Edison nanophysics의 LCAODFLab을 이용하여 LDA-CA, GGA-PBE 두 가지 방법으로 계산하였다. 계산 값을 바탕으로 각 구조의 원자화에너지를 비교한 결과 LDA와 GGA 모두 cage, bowl, ring의 순서로 안정하였다. 최적화한 구조에 대하여 구조분석을 진행하였다. 최적화 결과 Bowl은 $C_{5v}$, ring은 $D_{10h}$, cage는 $C_{2h}$ 대칭성을 가지는 구조였으며, LDA, GGA 계산 모두 $C_{20}$ 구조의 spin polarization에는 영향을 받지 않았다.
13C, 15N, and 29Si NMR chemical shifts have been computed for selected X-substituted silatranes (X=Cl, F, H, CH3) using Gauge-Including Atomic Orbitals (GIAO) at the Hartree-Fock level of theory. The isotropic 13C chemical shifts are largely insensitive to substituent-induced structural changes. In this study, the isotropic 13C chemical shifts between 1-methyl- and 1-hydrogensilatranes by GIAO-SCF calculation at the HF/6-31G level are very similar. But the results of 1-chloro- and 1-fluorosilatranes are about 4 ppm different from the experimental values. In contrast, the isotropic 15N and 29Si chemical shifts and the chemical shielding tensors are quite sensitive to substituent-induced structural changes. These trends are consistent with those of the experiment. The isotropic 15N chemical shift demonstrates a very clear correlation with Si-N distance. But in case of 29Si the correlations are not as clean as for the 15N chemical shift; the calculated variation in the 29Si chemical shift is much larger.
The adsorption of cyanide ion on the gold electrode has been investigated by the subtractively normalized interfacial Fourier transform infrared spectroscopy (SNIFTIRS). The observations made by SNIFTIRS were consistent with those obtained by the polarization modulated Fourier transform infrared spectroscopy. According to the surface selection rule, cyanide ion appeared to adsorb on gold via either carbon or nitrogen lone pair electrons assuming a perpendicular orientation with respect to the metal surface. The possibility of presence of bridge-bound species seemed very infeasible. From the ab initio quantum mechanical calculation, adsorbate-to-metal bonding appeared to occur mainly via the $5{\sigma}$ donation from carbon to Au.
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.
1,3-CHD의 비평면 고리반전 진동운동에 미치는 환산질량 효과를 고찰하기 위하여 원자간의 결합 벡터 모델을 이용한 컴퓨터 프로그램을 작성하였고, 이로부터 큰 진폭으로 운동하는 고리반전 진동운동에 대한 운동에너지 팽창함수를 계산하였다. 1,3-CHD의 운동에너지 팽창함수의 계산에 필요한 구조 파라미터들은 순이론적 HF/6-31G** 방법에 의하여 결정하였으며, 이 화합물의 비평면 고리반전 진동운동에 대한 위치에너지 함수는 운동에너지 팽창함수와 이전에 보고된 저주파 라만 데이터를 이용하여 결정하였다. 그 결과 1,3-CHD의 비평면 진동좌표에 대한 운동에너지 팽창함수를 고려하여 진동 Hamiltonian을 계산하였을 때 1,3-CHD의 고리반전 진동운동에 대한 보다 신빙성 있는 비평면 위치에너지 함수를 결정할 수 있었다.
The relaxed torsional potential of a liquid crystalline polymer containing an ester functional group in a mesogenic unit (hereafter 12-4 oligomer) has been calculated with the ab initio self-consistent-field using 6-31G$^*$ basis set. GIAO^{13}C NMR chemical shifts also have been calculated at the B3LYP/6-31G$^*$ level of theory for each conformational structure obtained from torsional potential calculation. The results show that the phenyl ring-ester linkages are coplanar with the dihedral angle of about 0$^{\circ}$ and the ring-ring linkages in the biphenyl groups are tilted with the dihedral angle of around 43-44$^{\circ}$ in the lowest energy conformer. The biphenyl ring has a comparatively lower energy barrier of internal rotation potential in the ring-ring than that of phenyl ring-ester. The ^{13}C chemical shifts of carbonyl carbons were found to move to upfield due to $\pi$ -conjugation with phenyl ring and slightly affected about 0.5 ppm by dihedral angle of the ring-ring linkage.
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.
The transition from aromatics to heteroaromatics is very attractive since it provides an extremely large structural variety, the chemical functionality as well as the possibilities for electronic tuning of the fullerene properties. A synthesis of heterofullerenes in macroscopic quantities is unknown however the spectrometric detection of $C_{59}B$ has been reported. The electronic structures of $C_{(60-2x)}(BN)_x$ systems, isoelectronic with $C_{60}$ have been explored by Extended Hukel, AM1 and ab initio methods. The polyhedral assembly energy are 7.7 kcal greater than $C_{60}$ when one B-N unit is substituted with C-C unit. The assembly energies are getting bigger if more B-N unit is introduced. We focus on HOMO-LUMO energy gap and the stability effects in $C_{(60-2x)}(BN)_x$ with different compositions of $(BN)_x$ moiety. The bonding properties of the substituent atoms were investigated in detail.
Kim, Taek-Soo;Choi, Kyo-Won;Kim, Sang-Kyu;Choi, Young-S.;Park, Sung-Woo;Ahn, Doo-Sik;Lee, Sung-Yul;Yoshihara, Keitaro
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제23권2호
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pp.195-200
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2002
Fluorescence excitation spectrum of the trans.trans-1,3,5,7-octatetraene(OT)-Xe van der Waals clusters formed in supersonic jet expansions has been obtained. The transition lines corresponding to the van der Waals cluters of OT with Xe are observed in the lower frequency side of the OT band origin. Based on the spectral shifts, fluorescence lifetimes, and concentration dependence of the peak intensities, most of the transition lines are assigned to the $OT-Xe_n$ (n = 1, 2, 3, 4) clusters. Long progressions of a van der Waals vibrational mode are observed for n = 1, 2, 3 and 4 clusters and assigned to rocking of the OT moiety with respect to the Xe atom with the help of ab initio quantum mechanical calculation.
영구자석은 크게 Hard ferrite와 희토류계 자석, 그리고 Alnico 주조자석으로 구별되어진다. 그동안 Hard ferrite는 산업적으로 전자기 응용제품 또는 각종 구동 모터에 응용되어 왔지만, 최근 Nd계 희토류 자것이 고성능 모터의 소재로 급격히 대체되고 있다. 하지만, 희토류계 원료에 비해 동일 중량 대비 40~60배 가량 저렴한 Hard ferrite의 사용은 현재까지도 꾸준히 유지되고 있으며, 최근 자동차 고성능 모터용 Sr ferrite의 개발이 연구 중이다.[2] 본 연구에서는 제일원리 전산모사를 통하여 HCP 구조의 기본 Unit Cell 64개 원자를 가진 Sr-ferrite의 격자상수를 계산하여 기존 연구결과와 비교하였으며, 자화에너지와 자기모멘트를 계산하였다. 또한 향후 각종 첨가물의 영향에 대한 연구를 위해 기본 구조 및 치환 구조에 대해 고찰하였다. 그 결과 가장 안정한 에너지를 갖는 격자상수는 a=5.88, b=23.03으로 계산되어 Kimura et al의 측정 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었으며, $E_F$가 3.9171, $M_B$는 46.6481로 계산되었다. 항후 Sr-ferrite의 구조에서 Fe atom의 일부를 동일주기 원소인 Cr, Mn, Co, Ni, Cu로 치환하여 자기적 특성을 계산하여 본 연구결과와 비교하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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