$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

광학여기상태에 따른 아조벤젠 분자의 구조변화와 광학스위치로의 응용에 대한 고찰 원문보기

EDISON SW 활용 경진대회 논문집. 제5회(2016년), 2016 Mar. 22, 2016년, pp.319 - 320  

여현우 (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, KAIST)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

아조벤젠 (Azobenzene)은 광스위치분자 소자로서 빛에 의해 분자의 구조가 바뀌는 성질을 가지고 있다. 이러한 특성은 전류를 적절히 조절하는 온/오프 기능의 수행 가능성을 제시한다. 빛의 파장에 따라 두 벤젠 고리를 연결하는 원자들 (CNNC)의 광학여기상태가 달라지며, 그 결과로 CNNC 각도의 변화가 나타난다. 이는 아조벤젠 구조의 변화를 가져오며, 크게 cis-, trans-(CNNC 각도 기준으로 각각 $0^{\circ}$, $180^{\circ}$)로 나눠진다. 이 연구에서는 LCAO-DFT 제일원리 계산을 이용하여, CNNC 각도에 따른 분자 구조의 변화와 안정성을 바닥상태($S_0$)와 광학여기상태($S{\text\tiny{1}},n{\grave{a}}{\pi}^*$)로 나누어 살펴보았다. 그 결과 바닥상태에서는 trans-구조가 가장 안정하였고, 광학여기상태에서는 CNNC 각도가 $90^{\circ}$ 부근에서 가장 안정한 구조를 가졌다. 또한, 바닥상태에서는 cis-, trans-사이에 에너지 장벽이 있는 반면 광학여기상태에서는 에너지 장벽이 없음을 관찰하였다.

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • CNNC각도가 주요한 변수가 되므로, 5° 간격으로 CNNC각도를 고정하고 나머지 부분을 구조 최적화를 거쳐 모델링을 완성하였다.
  • 결론적으로, 우리는 CNNC 각도를 독립변수로 설정하고, 각도에 따른 아조벤젠 분자를 계산하였다. 바닥상태에서는 trans-구조가 cis-구조보다 더 안정적이었으나 광학여기상태에서는 CNNC 각도 90° 부근에서 가장 안정적 였다.
  • 아조벤젠은 조사된 빛을 이용하여 두 벤젠 고리 사이에 연결된 분자들을 변화시킨다. 그 변화 정도를 측정하는 방법은 대게 CNN 각도 또는 CNNC각도로 나타낼 수 있는데, 이 연구에서는 CNNC 각도를 기준으로 계산을 진행하였다. 우리가 정의한 CNNC각도는 CNN, NNC로 만들 수 있는 두 개의 평면 사이의 이면각을 의미한다.
  • 기본적으로 double-ζ-plus-polarization (DZP) 수준의 기저와 100 meV의 에너지 갇힘을 사용하였으며, 후에 다른 기저에 따른 결과값을 보기 위하여 DZP-080meV, TZP-080meV 또한 사용하였다.
  • 이 연구에서는 제일원리 계산을 통하여 아조밴젠이 바닥상태와 광학여기상태를 각각의 원자구조, 에너지 안정성으로 나누어 관찰하였다.
  • 한 개의 분자를 계산하기 때문에 1×1×1의 K-point 조사를 하였다.

이론/모형

  • 이 실험의 모든 결과는 에디슨 소프트웨어로 등록되어 있는 Linear Combination of Atomic Orbitals 기반 Density Functional Theory 전자구조계산 SW(LCAODFTLab)을 사용하였다. 교환 상관관계는 Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) 식에서 일반화된 기울기 근사(Generalized Gradient Approximation)를 사용하였다. 비물질적인 상호작용을 제거하기 위해 Lattice constant를 a=b=c=20Å로 만들었다.
  • 이 실험의 모든 결과는 에디슨 소프트웨어로 등록되어 있는 Linear Combination of Atomic Orbitals 기반 Density Functional Theory 전자구조계산 SW(LCAODFTLab)을 사용하였다. 교환 상관관계는 Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) 식에서 일반화된 기울기 근사(Generalized Gradient Approximation)를 사용하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로