초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. Pairwise 기반 반경험적 보정법 개발
- C₆의 동적 상관 기여도를 고려하여 알칼리 금속과 비금속 간의 상호작용을 보정할 수 있는 pairwise 반경험적 보정법을 개발하였다. 또한 non-spherical charge density에 의한 효과를 고려하기 위해, ULG 퍼텐셜을 개량하여 C₁₀항의 거동까지 잘 맞는 ULG-10 퍼텐셜을 개발하였다. 얻어진 퍼텐셜 및 매개 변수는 기존의 분자쌍뿐만 아니라, 알칼리 금속 결정의 고유 성질을 예측하는 점에서도

Ⅳ. 연구개발결과
1. Pairwise 기반 반경험적 보정법 개발
- C₆의 동적 상관 기여도를 고려하여 알칼리 금속과 비금속 간의 상호작용을 보정할 수 있는 pairwise 반경험적 보정법을 개발하였다. 또한 non-spherical charge density에 의한 효과를 고려하기 위해, ULG 퍼텐셜을 개량하여 C₁₀항의 거동까지 잘 맞는 ULG-10 퍼텐셜을 개발하였다. 얻어진 퍼텐셜 및 매개 변수는 기존의 분자쌍뿐만 아니라, 알칼리 금속 결정의 고유 성질을 예측하는 점에서도 뛰어나게 작동하는 것을 검증하였다.
2. Many-body 기반 반경험적 보정법 개발
- CFDM Hamiltonian을 기반으로, short- 및 mid-range에서의 상호작용 세기를 조절하기 위해 smeared charge density로부터 얻어지는 dipole-dipole interaction tensor를 이용한 CFSDM[n] 방법을 개발하였다. 또한 2차원 및 layered material에서의 dispersion 상호작용 역시 자연스럽게 잘 맞추도록 하기 위하여, smearing의 세기에 anisotropic nature를 고려한 anisotropic CFSDM[6] 방법까지 개발하였으며, 이를 통해 기존의 CFSDM[6]에서 문제가 되었던 graphite의 해리 에너지의 underbinding을 해결하였다.

(출처 : 요 약 문 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
1. Development of a Pairwise vdW Correction Method
- We developed a pairwise vdW correction method that can improve the interaction of alkali metals and nonmetals by considering the dynamic correlation contribution of dispersion coefficient, C₆. We also developed the ULG-

Ⅳ. Results
1. Development of a Pairwise vdW Correction Method
- We developed a pairwise vdW correction method that can improve the interaction of alkali metals and nonmetals by considering the dynamic correlation contribution of dispersion coefficient, C₆. We also developed the ULG-10 potential that provides accurate values of higher order terms such as C₁₀ in order to account for the effect of non-spherical charge density.
2. Development of a Many-body vdW Correction Method
- Based on the CFDM Hamiltonian, we developed a many-body correction method named CFSDM[n] in which the short- and mid-range potential is screened by the interaction of smeared charge density model. For an accurate description of anisotropic structures such as two-dimensional materials, our successive method also includes the anisotropy of atomic polarizability. As a result, we resolved the underbinding problem of graphite by previous isotropic CFSDM[n] methods.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 9
• 제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 제 1 절. 연구개발의 목적 ... 11
• 제 2 절. 연구개발의 필요성 및 범위 ... 12
• 1. 밀도 범함수 이론 (DFT) 기반 제일원리 시뮬레이션의 특징과 한계 ... 12
• 2. 2차원 소재와 반데르발스 상호작용 ... 13
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제 1 절. 반데르발스 보정 DFT 개발에 관한 해외 연구현황 ... 15
• 제 2 절. 반데르발스 보정 DFT 개발에 관한 국내 연구현황 ... 16
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 18
• 제 1 절. 반경험적 Pair-wise vdW 상호작용 보정법 개발 ... 18
• 1. 기존의 반경험적 Pair-wise vdW 상호작용 보정법 ... 18
• 2. ULG-10 퍼텐셜 ... 21
• 3. Pair-wise vdW 퍼텐셜 매개 변수의 체계적 결정 ... 22
• 4. vdW 퍼텐셜 매개 변수 결정 결과 ... 25
• 제 2 절. 반경험적 Pair-wise vdW 상호작용 보정법 검증 ... 29
• 1. 알칼리 금속 결정의 고유 성질 ... 30
• 2. Case Study: Li 금속 표면의 Ar 원자 흡착 ... 32
• 제 3 절. 반경험적 Many-body Dispersion 상호작용 보정법 개발 ... 33
• 1. Many-body dispersion 상호작용의 개요 ... 33
• 2. 기존의 Many-body dispersion 상호작용 보정법 ... 35
• 3. CFSDM[n] 방법: 기존 방법의 한계점 및 극복 방안 ... 37
• 제 4 절. 반경험적 Many-body Dispersion 상호작용 보정법 검증 ... 40
• 1. S22 benchmark set을 이용한 매개 변수 결정 ... 40
• 2. 알칼리 및 알칼리 토금속 결정의 고유 성질 ... 41
• 3. X23 molecular crystal benchmark set ... 48
• 제 5 절. 비등방적인 Many-body Dispersion 상호작용 ... 48
• 1. 2차원 물질에서의 CFSDM[n] 방법의 한계 ... 48
• 2. Atomic polarizability의 비등방성 및 CFSDM[6]로의 보정 ... 49
• 3. 비등방성 보정 방법의 검증 ... 50
• 제 6 절. 결론 ... 52
• 1. Pair-wise 기반 반경험적 보정법 개발 ... 53
• 2. Many-body dispersion 상호작용 보정법 개발 ... 53
• 제 4 장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 54
• 제 1 절. 연구개발과제의 목표달성도 ... 54
• 1. 1차년도 ... 54
• 2. 2차년도 ... 55
• 3. 최종평가 ... 56
• 제 2 절. 연구개발과제의 기여도 ... 57
• 1. 다양한 시스템에 대해 반경험적 반데르발스 보정법 평가 ... 57
• 2. 새로운 반경험적 반데르발스 보정법 제시 ... 57
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획 ... 58
• 제 1 절. 추가 연구의 필요성 ... 58
• 제 2 절. 다른 연구에의 응용 ... 58
• 1. 이론적 측면에서의 활용성 ... 58
• 2. 경제 · 산업적 측면에서의 활용성 ... 59
• 제 6 장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 61
• 제 1 절. DFT 기반의 정확한 상관 에너지 계산 기술 ... 61
• 제 2 절. 반데르발스 상호작용에 대한 전문가 교류 ... 61
• 제 7 장. 연구시설ㆍ장비 현황 ... 62
• 제 8 장. 참고문헌 ... 63
• 끝페이지 ... 66