제일원리(전산모사)

소개

실험 보고서 입니다..

목차

1. 제일원리 (DB linitio or first principles study)
2. 밀도범함수 이론
3. Kohn-sham equation
4. 제일원리적 전자구조계산

본문내용

1. 제일원리 (DB linitio or first principles study)
컴퓨터가 빨라짐에 따라 전자구조계산에도 새로운 개념이 도입되었는데 바로 제일원리적 연구 (Ab Iinitio Study or Firstprinciples Study) 라는 것이다. 기존의 연구는 계산량을 줄이기 위해 경험적인 변수를 도입하였다. 그렇게 함으로써 컴퓨터로 계산해야 할 부분을 최소화 시키는 것이다. 하지만 대용량 컴퓨터에서는 굳이 근사를 쓸 필요가 없고 경험적 변수가 전혀 없는 계산을 할 수 있다. 이를 일컬어 제일원리적 계산이라 한다. 제일원리적 전자구조계산의 가장 큰 강점은 바로 그 정확성에 있다고 할 수 있다. 아무런 경험적 변수가 없는데도 대부분의 물리적인 양을 몇 퍼센트 이내의 정확도를 가지고 계산해 낸다. 또한 경험적 변수가 없기 때문에 원칙적으로 자연계에 존재하는 어떤 물질이건 연구 대상이 될 수 있다.
제일원리 계산은 기본적으로 고체의 전자구조, 격자구조 및 관련 성질들을 경험적 변수 또는 실험적 결과에 의존하지 않고 제일원리 해밀토니안에서 출발하여 계산하는 것을 목적으로 한다. 이 분야는 최근 컴퓨터의 발달과 함께 급속도로 발전하여, 이제는 실험실에서 다루는 계를 시뮬레이션할 수 있는 단계에 이르렀다. 특히, 원자조작기술의 발전과 함께 복합구조를 지닌 금속/비금속/강자성체/반자성체/절연체/초전도체 인공초격자를 제작하는 경우에는 그 물리적 성질을 예측 분석하기 위해서 제일원리 계산이 필수적인 단계에 이르고 있다.
양자역학 (Quantum Mechanics), 동역학 (Molecular Dynamics) 및 통계역학 (Statistical Mechanics)에 근거한 새로운 재료의 설계 및 최적화 과정을 제일원리 설계 (First-Principles Design)이라고 한다. 부품 (Devices)의 고기능화, 소형화 추세에 힘입어 부품의 구성재료 (Materials)의 화학조성과 구

참고자료

· http://physics.hanyang.ac.kr/~sst/indexTheory.html
· http://phya.snu.ac.kr/~jyu/html/ResearchOverviewKo.html
· http://phya.snu.ac.kr/~jyu/misc/computational-physics.html
· http://home.ewha.ac.kr/~hansw/introduction.pdf
· http://home.ewha.ac.kr/~hansw/introduction.pdf#search=%22%EC%A0%9C%EC%9D%BC%EC%9B%90%EB%A6%AC%22 (전자구조계산: 실리콘에서 단백질, 태양계까지)
· http://gespenst.egloos.com/2882080 (제일원리)