분자동역학을 이용한 Ag-Au 이원계 나노입자의 상태도 및 구조에 대한 연구

Abstract

Ag-Au 이원계 나노입자의 상태도는 뉴턴법칙과 QSC포텐셜을 기반으로한 분자동역학을 통하여 조사되어진다. 나노상태도를 설계하기위해서, Ag-Au 이원계 나노입자를 NVT조건아래 simulated annealing을 이용함으로서 냉각을 시켰다. 그결과 우리는 glass transition 과 같은 특별한 거동을 확인할 수 있었다. 나노입자의 상태도를 구현하기 위해서, 조성별 정확한 어는점과 상변화 영역을 구하는것이 필요하다. 따라서 우리는 potential energy curve 와 MSD, SD 의 세가지 분석법을 제안하였다. Ag-Au 이원계 나노입자(2nm)의 full freezing과 surface freezing 온도를 조성별로 구한 후에 그래프를 구현한 결과 bulk와는 다른 새로운 모양을 갖는 상태도를 얻을 수 있었다. 우리는 Ag가 rich한 조성에서 glass transition 과 같은 특별한 거동의 원인을 분석한결과, 표면에서 five-fold symmetry를 갖는 "locally stable structure" 의 구조의 안정한 구조가 나오는것을 확인할 수 있었고, 이에 기인하여 넓은 상변화 영역을 가지는 것이라고 판단하였다. 이원계 나노입자에 대한 조성별 분석은 나노상태도 연구에 중요한 요소이고 이는 다양한 분야에 적용 될 것으로 보인다.