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문제 정의
- 이번 연구에서는 나노압입에 의한 실리콘 소재의 구조상전이 메커니즘을 나노미터 스케일 관점에서 연구를 진행하였다. 이를 위해 대규모 분자동역학 연산을 통한 실리콘(100)와(110), (111)에 대한 나노압입 해석을 수행하였으며 실리콘의 나노미터 스케일에서의 구조상전이는 슬립계와 밀접한 연관이 있다는 것을 확인하였다.
- 이번 연구에서는 나노압입에 의한 실리콘의 구조상 전이에 대한 연구를 수행하였다. 분자 동역학해석을 통해서 나노미터 스케일에서의 구조상 전이를 관찰하여 구조상전이의 이방성에 대한 가능성을 제시하였다.
가설 설정
- 기판의 실리콘과 인덴터의 다이아몬드 원자간에 작용하는 힘은 척력만을 모델링 하였다. 기판이 부동태화 (passivated) 되어 있다고 가정하고 표면의 물리 흡 착(physisorption) 과 화학흡 착 (chemisorption)은 고려하지 않았다. 실리콘 기판은 인덴터와의접촉면이 (100)와 (110), (111)이 되도록 하였으며 각각은 300K 의 격자상수 5.
- 이전 연구결과를 토대로 나노압입 해석을 수행하는 동안 Si-I, Si-Ⅱ, Si-Ⅲ, Si-XⅡ, bct5-Si 이 발견될 수 있다고 가정하였다. 우선 첫 번째 영역은 배위수(coordination number)7} 각각 4, 5, 6 인 Si-I, Si-Ⅱ,bct5-Si 을 구분하기 위하여 사용되었다.
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