KIST's Simulation Web Platform

EVENT

Simulation web-platform Online Showcase

전산모사 웹플랫폼 시연회


2021.04.16 (금) 오후 2시


촉매를 연구하십니까? 아무리 측정해도 뭔가 부족하거나, 촉매 활성이 달라졌는데 이유를 몰라 답답하지 않으십니까. 촉매 수명이 짧지나 않을지 사전에 알고 싶으십니까.

양자점이나 반도체를 연구 하십니까? 만들고자 하는 양자점의 광 특성을 사전에 알고 싶으시겠죠? 도핑/원자결함/계면으로 광학적/전자적 특성을 제어하고, electron-hole trap을 방지하고 싶진 않으십니까.

이런 분들께, 그리고 분석 장비 앞에서 순서가 오길 하염없이 기다리고 계신 분들께 전산모사 플랫폼을 소개합니다. 이제는 계산 전문가를 찾아 가지 마시고 직접 계산해 보세요.

전산모사 이론을 몰라도, 리눅스를 몰라도, 전산모사 소프트웨어를 몰라도 상관없습니다.


  • 시연회 업데이트 정보는 등록하신 이메일로 보내드립니다.

  • 시연회 종료 후 신청하시는 분께 플랫폼 ID를 발급해 드립니다.


프로그램

전산모사 웹플랫폼 소개


플랫폼 시연 1. 양자점/반도체 전자구조와 광특성 계산


플랫폼 시연 2. 클라우드 컴퓨터를 이용한 웹플랫폼


플랫폼 시연 3. 합금 촉매의 원자 구조, 촉매 활성 및 화학적 안정성


DIY! 웹플랫폼 제작 도구 SimPL – the contents management system


이런 분들께 추천합니다.

  • ORR 촉매 연구자, 양자점 광 특성 연구자

  • 합금 원자구조, 열적/화학적 안정성 연구자

  • 반도체내 첨가물과 전자/광학 특성 연구자

  • 실험 결과 해석에 전산모사가 필요한 연구자

  • MD/MC/DFT 전문 분야가 아닌 계산 연구자

  • 그리고, 웹플랫폼이 궁금하신 분

촉매 플랫폼 qCat과 양자점 플랫폼 qBaandi의 실행 예시

qCat 예시 1: 나노 입자 안정성

PtNi 나노 입자의 열적/화학적 안정성을 시험하는 예시임.


  1. PtNi 나노 입자의 원자 모형 생성:

1:1 조성의 PtNi 나노입자를 Truncated octahedron 모양으로 만들고, Pt와 Ni 원자를 무작위로 섞음

  1. 300 K에서 안정된 구조 계산 (Monte Carlo):

300K에서 안정적인 원자 배치와 구조를 계산함.

  1. 300K, pH = 0에서 나노입자의 Dissolution Test:

해당 온도, pH, 전기화학의 인가 전압에 따라 전해질에 입자가 녹는 특성을 kinetic Monte Carlo로 모사함.

qCat 예시 2: 촉매 활성

Pt3Ni 의 전자구조와 ORR 활성을 계산하는 예시임


  1. Pt3Ni 모형 생성

FCC 금속에서 가장 안정적인 면인 (111) 을 선택하고, Pt와 Ni를 3:1로 균일하게 섞음 (실제 환경에선 다른 방식으로 섞일 수 있으며, 실제 조건에서 안정된 구조는 예제 1에서 사용한 방식으로 찾아 낼 수 있음)

  1. 촉매의 전자 구조 계산

projected density of states (PDOS), d-band center 등 촉매의 전자 구조 특성 계산. 기존 촉매의 전자구조 특성과 비교 분석해 특성을 예측할 수 있음

  1. 화합물의 흡착에너지 계산, reaction diagram 생성

ORR의 중간 생성물인 OH, OOH, O 등의 흡착에너지와 구조를 계산하고, 이를 이용해 ORR의 Reaction diagram을 그려봄. 열역학적 overpotential을 알 수 있음.

qBaandi 예시 1: QD의 광특성

CdS/CdSe core/shell nano-rod (length = 10 nm, radius = 5nm, core:shell = 1:1)


  1. Geometry 메뉴에서 rod 선택, 크기 변수로 길이와 반지름 입력

  2. core/shell의 비율과 core/shell 물질 선택 후 계산

--> electron과 hole의 wavefunction 확인

  1. Optical gap, PL spectrum 계산

  2. 인가 전압에 대한 Switching 특성 계산

qBaandi 예시 2: defect의 전자구조

Diamond NV-1 center; diamond에 질소 원자가 치환되고 탄소 vacancy가 있는 defect (net charge = -1|e|)


  1. Diamond 결정에서 탄소 원자를 하나 지우고, 이웃 탄소 원자를 질소 원자로 치환

  2. 계산 실행 (안정된 원자 구조와 전자구조 계산)

  3. Spin density

  4. Density of States

  5. Photo absorption curve

qBaandi 예시 3: interface

격자 상수가 맞지 않는 두 결정 ZnS와 ZnO의 경계면의 전자구조

  1. ZnO와 ZnS의 결정 구조를 업로드

  2. interface generator을 이용해서 오차가 작은 commensurate interface 생성

  3. pseudo-hydrogen으로 표면 비활성화 (surface passivation)

  4. 계산 수행 (안정된 원자구조와 전자구조 계산)

  5. position-DOS map으로 계면의 전자구조 분석 (interface states 생성)