티타니아의 전자 구조(Electronic Structure of Titanium Oxide by the First Principle Band Theory)

전문가 제언

□ 이 논문은 다양한 문헌을 인용하여 밴드 이론에 의한 티타니아의 전자 상태를 이론적으로 규명하여 반도체 소자용으로 사용할 수 있는 방법을 소개하는 글이다.

□ 임의의 시점에 있어서 모든 원자핵과 전자의 위치를 알기 위한 양자역학에서는 파동함수를 사용하여 전자의 존재 확률분포가 계산된다. 양자역학을 이용해서 전자 상태를 계산하면서 원자를 이동시켜 나가는 계산방법을 제1원리 계산이라고 한다. 원자의 운동을 시시각각 추적하는 계산기 시뮬레이션의 한 방법을 말한다. 이러한 시뮬레이션에 의하여 물질 표면에서의 원자의 움직임, 전자의 분포, 결합 에너지 및 활성화 에너지에 대한 상세한 해석을 할 수 있게 되었다. 물체의 운동은 뉴턴의 운동방정식을 수치로 풀어감으로써 추적할 수 있으나, 양자의 세계는 뉴턴의 운동방정식을 적용하지 못한다.

□ 이 논문의 내용은 밴드 이론의 역사적인 줄거리를 정리하여 설명하였다. 이 이론을 티타니아에 응용하여 티타니아의 전자 구조를 설명하려고 시도하였으나, 티타니아는 여러 복잡한 자유도를 가지고 있기 때문에 저자가 시도한 전자 구조에 대한 내용은 주제에 많이 벗어난 것 같은 느낌이 든다. 티타니아는 Rutile, Anatas 및 Brookite의 세 가지 결정 구조를 가지고 있다. 제1원리 계산에 의하여 전자 구조를 밝혀 보기로 시도한 것 같다. 산화티타늄의 구조는 이미 오래 전에 분명하게 규명되어 있다. 저자는 원자핵과 내각전자의 퍼텐셜 측정 결과를 이용해서 반도체 소자로 이용하는 데 그 목적이 있어 보인다.

□ 우리나라의 각 대학에서도 고체화합물의 전자구조에 관한 연구는 이미 보편화되어 있다. 특히 신규 반도체의 개발에는 결정체의 내부에 산재한 전자밀도의 예측이 반도체 성능을 조절하는 핵심 기술이라고 할 수 있다.

저자

Tsuyoshi Uda ; Osamu Kitato

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2005

권(호)

34(2)

잡지명

Fine chemical(E402)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

26~37

분석자

박*학

분석물

• 티타니아의 전자 구조.pdf [184,249 byte]

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