초록 ▼

◦ 제일원리계산 기반 저차원 소재 전자구조 모델링
- h-BN 2차원 소재에 전이금속원소를 도핑하였을 때 흡착에너지, 결합특성 및 도핑원소 첨가에 따른 밴드갭 변화를 계통적으로 계산하여, h-BN의 밴드갭 감소를 위한 후보원소를 제시하였음.
- 클러스터전개법(CEM)을 이용하여 silicene 격자에서 Si을 C으로, h-BN 격자에서 B을 Ga으로 치환한 경우, 조성에 따른 에너지 변화를 계산하고 바닥상태 에너지, 격자구조, 성분비 및 밴드갭을 예측하였음.
◦ 저차원 소재 및 산화물의 미소물성 및 전자빔 phase

◦ 제일원리계산 기반 저차원 소재 전자구조 모델링
- h-BN 2차원 소재에 전이금속원소를 도핑하였을 때 흡착에너지, 결합특성 및 도핑원소 첨가에 따른 밴드갭 변화를 계통적으로 계산하여, h-BN의 밴드갭 감소를 위한 후보원소를 제시하였음.
- 클러스터전개법(CEM)을 이용하여 silicene 격자에서 Si을 C으로, h-BN 격자에서 B을 Ga으로 치환한 경우, 조성에 따른 에너지 변화를 계산하고 바닥상태 에너지, 격자구조, 성분비 및 밴드갭을 예측하였음.
◦ 저차원 소재 및 산화물의 미소물성 및 전자빔 phase 분석
- 소재 내의 포텐셜 분포를 나노레벨에서 실시간으로 관찰할 수 있는 DPC-STEM 분석기반을 구축하고, 이를 활용하여 PZT 박막에서의 분극분포와 WO₃ 박막에서의 강탄성 도메인 구조를 관찰하였음.
- 결정구조(hexagonal 및 tetragonal)에 따라 각각 반도체 및 전도체 성질을 나타내는 MoTe₂ 2차원 소재의 이종접합소재 계면에 대한 HAADF-STEM 분석을 수행하였음.
- 저온주사탐침현미경 분석 기반을 구축하고 h-BN 2차원 소재에 전이금속원소를 도핑한 시료에 대하여 표면형상, 조성차이 및 전위차를 분석하여 도핑효과를 분석하였음.
◦ 경량합금 및 기능성 산화물 미세조직 phase-field 시뮬레이션
- 과공정 Al-Mn 합금의 응고 시 초정으로 형성되는 금속간화합물의 계면에너지와 이동도의 이방성을 고려한 phase-field 시뮬레이션을 수행하여 응고 미세조직을 예측하고 실험결과와 비교하였음.
- Phase-field 모델링에 의하여 강유전체 산화물 분극 도메인 형성과정을 시뮬레이션하기 위하여 범함수 에너지를 수식화하고 phase-field 방정식의 수치 해를 구하기 위한 컴퓨터 코드를 개발하였음.
◦ CP-FEM/EBSD 연계 변형거동 해석 기술
-순수 Ti(Gr.2)의 실시간 변형거동 관찰을 통한 결정립에서의 slip trace와 쌍정형성 시 배리언트 선택에 대한 EBSD 분석을 수행하고 결정소성 유한요소해석 결과와 비교하여, 변형 초기에 작동하는 변형거동을 해석하였음.

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3요 약 문 ... 4목차 ... 5제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 6제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 7제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 9 제 1 절 제일원리계산 기반 저차원 소재 전자구조 모델링 ... 9 제 2 절 저차원 소재 및 산화물의 미소물성 및 전자빔 phase 분석 ... 11 제 3 절 경량합금 석출물 상안정성 예측 기술 ... 17 제 4 절 경량합금 및 기능성 산화물 미세조직 phase-field 시뮬레이션 ... 19 제 5 절 CP-FEM/EBSD 연계 변형거동 해석 기술 ... 25제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 29제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 29끝페이지 ... 30