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La2Zr2O7 파이로클로어의 방사유도 상전이 분자동역학

전문가 제언: ○ 분자동역학(Molecular dynamics)은 Newton의 운동방정식을 원자, 유사 분자 모델 수준에서 수치적으로 푸는 방법을 말한다. 즉 분자 내의 모든 원자들의 위치를 시간의 함수로 알아내는 작업이다. 이러한 계산을 통해서 분자시스템의 시간에 따른 물성을 조사하는 것을 목표로 한다.

○ 그러나 원자 및 분자의 운동을 시간의 함수로 표현할 수 있다지만, 원자들의 이동은 실험적으로 관찰하기 매우 어려운 일이다. 물론, 분자동역학 계산은 실제 실험적으로 구성되지 않은 분자구조에 대한 이론적인 전산 시뮬레이션에 이용된다. 이론물리학에서 발달하여 최근에는 재료과학, 생명과학 등의 분야에서 광범위하게 응용되고 있다.

○ 1950년대 hard sphere계에 처음으로 적용된 이래 방법론과 컴퓨터의 비약적 발전을 통해 분자동역학은 더 복잡하고 다양한 시스템에 응용되고 있다.

○ Crocombette 등은 과거 발표된 그들의 논문과 방사선 조사 하에서 La2Zr2O7 파이로클로어 상전이의 분자동역학 시뮬레이션에 관한 약간의 새로운 결과를 리뷰하였다. 규칙 파이로클로어(ordered pyrochlore)에서 불규칙 형석(disordered fluorite)으로 그리고 비정질로의 전이를 실험적으로 관찰하였다.

○ 전자 회절상의 시뮬레이션을 포함하는 새로운 결과는 산소와 양이온 불규칙의 관계에 관한 것이다. 그들은 실험 회절 패턴을 재현하기 위하여 예비 산소 불규칙을 인용할 필요가 없었다고 한다. 전이의 열속도론(thermokinetics)은 양이온 프렌켈 쌍(cationic Frenkel pair)의 연속 축적에 의하여 시뮬레이션 되었다.

○ 원문 서론에서 「(e.g. from 0.6dpa for Nd2Sn2O7 to 4.4dpa for Ho2Sn2O7 under 1 MeV Kr+, at room temperature)」는 좀 이상하다. 1MeV의 방사선을 조사했다고 해서 Nd가 Ho로 핵변환이 일어날 수는 없다고 사료된다.

저자: Jean-Paul Crocombette, Alain Chartier
자료유형: 학술정보