KR20230095515A - Apparatus and method for simulating polycrystalline graphene atomic model having overlapped grain boundary and record media recorded program for realizing the same - Google Patents
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Abstract
중복 입계를 가진 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하고, 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하여, 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하며, 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과는 상기 생성된 스프링 모델을 더 이용한다.
본 발명에 따르면, 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델로 실제와 유사한 결과를 도출해낼 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있고, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 실제 시뮬레이션에 적용할 수 있게 되어 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 연구에 많은 시간과 노력을 줄일 수 있게 되는 장점이 있다.Disclosed are a simulation apparatus and method for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, and a recording medium recording a program for realizing the same. According to a preferred embodiment of the present invention, a polycrystalline graphene atom model having overlapping grain boundaries is generated, and an interaction between graphenes at the overlapping grain boundaries is generated as a spring model, and the generated polycrystalline graphene atoms having overlapping grain boundaries are generated. The simulation is performed on the model, and the generated spring model is further used as a calculation result of the simulation of the graphene atomic model at the overlapping grain boundary.
According to the present invention, it is possible to perform simulations that can produce similar results to reality with the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, and to apply the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries to actual simulations. It has the advantage of being able to reduce a lot of time and effort in the study of polycrystalline graphene with overlapping grain boundaries.
Description
본 발명은 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 생성 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀의 원자 모델을 이용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있는 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating a simulation of a polycrystalline graphene atomic model and a recording medium recording a program for realizing the same, and more particularly, a simulation can be performed using an atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries. It relates to a recording medium recording a device and method and a program for implementing the same.
그래핀은 탄소 원자로 만들어진 원자 크기의 벌집 형태의 2차원 평면을 이루고 있는 구조를 가진 소재이다.Graphene is a material that has a two-dimensional plane structure in the form of an atom-sized honeycomb made of carbon atoms.
이러한 그래핀은 현존하는 소재 중 소재 특성이 가장 뛰어난 소재로 평가 받는다.Graphene is evaluated as one of the most excellent materials among existing materials.
그래핀은 생성 방법에 따라 다결정 형태를 가지게 되는데, 이 경우 입계(grain boundary)는 그래핀 층이 겹치는 중복 입계가 형성될 수 있다.Graphene has a polycrystalline form depending on the production method, and in this case, a grain boundary may form an overlapping grain boundary in which graphene layers overlap.
한편, 그래핀과 같은 나노 물질의 물성은 나노 물질로 먼저 직접 실험을 하지 않더라도 원자 모델을 만들어 내면 이를 통해 나노 물질의 물성을 예측하는 것이 가능하다.On the other hand, the physical properties of nanomaterials such as graphene can be predicted by creating an atomic model without first directly experimenting with nanomaterials.
그래핀이 다결정 형태를 갖게 되는 경우 다결정 형태의 그래핀의 물성을 시뮬레이션 등을 이용하여 사전에 예측하기 위해서는 먼저 그래핀의 다결정 원자 모델, 특히 중복 입계를 가지는 다결정 원자 모델을 만들고, 만들어진 다결정 원자 모델을 이용하여 다양한 시뮬레이션 등을 통해 물질의 물성을 예측하는 것이 필요하다.When graphene has a polycrystalline form, in order to predict the physical properties of graphene in a polycrystalline form in advance using simulation, etc., a polycrystalline atom model of graphene, in particular, a polycrystalline atom model with overlapping grain boundaries is first created, and then the polycrystalline atom model is created. It is necessary to predict the physical properties of materials through various simulations using
특히 실제 시험 과정 등에서 시간과 노력을 줄이기 위해서는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 것이 요구된다.In particular, in order to reduce time and effort in an actual test process, it is required to create a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries.
이러한 이유로 본 발명의 출원인 및 발명자는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성 방법 및 장치 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 매체에 대한 특허를 2017년 12월 28일 특허출원번호 제10-2017-0182732호로 출원하여 2019년 9월 16일 등록특허 제10-2023589호로 특허등록을 받은 바 있다.For this reason, the applicants and inventors of the present invention filed a patent on a method and apparatus for generating a polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries and a medium recording a program for implementing the same on December 28, 2017 Patent Application No. 10-2017- 0182732 and received patent registration on September 16, 2019 as Registered Patent No. 10-2023589.
그런데 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하였더라도 실제로 물성 예측을 하기 위한 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 다양한 연구와 개발이 요구되었다.However, even if a polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries was created, various research and development were required to actually perform simulations to predict physical properties.
특히, 실제 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀에서는 중복 입계에서 상대적으로 기계적 강도가 약하고 그래핀 자체보다는 중복 입계가 있는 연계 부위가 변형이 쉽게 일어나므로, 이 부분이 전체 구조의 기계적 물성을 결정하는 주요 요인이 된다.In particular, in polycrystalline graphene with actual overlapping grain boundaries, mechanical strength is relatively weak at overlapping grain boundaries, and deformation occurs more easily in linked regions with overlapping grain boundaries than in graphene itself, so this part is the main factor determining the mechanical properties of the entire structure. becomes
따라서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서도 이러한 경향성을 반영하여 시뮬레이션이 수행될 수 있도록 하는 것이 요구된다.Therefore, it is required to reflect this tendency in a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries so that simulation can be performed.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델로 실제 실험과 유사한 결과를 도출해낼 수 있도록 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제안하는 것이다.In order to solve the conventional problems as described above, the present invention is a simulation device of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries that can derive results similar to actual experiments with the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries. and a method and a recording medium recording a program for implementing the same.
또한, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 실제 시뮬레이션에 적용할 수 있게 되어 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 연구에 많은 시간과 노력을 줄일 수 있게 하는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제안하는 것이다.In addition, a multicrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries can be applied to actual simulation, thereby reducing a lot of time and effort in research on polycrystalline graphene with overlapping grain boundaries, and a simulation device and method for a polycrystalline graphene atomic model, which It is to propose a recording medium on which a program for implementation is recorded.
본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be easily understood through the description of the following embodiments.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법이 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a method for simulating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries is provided.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법에 있어서, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계; 상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계; 및 상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과는 상기 생성된 스프링 모델을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법이 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a method for simulating an atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries includes generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries; generating an interaction between graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model; and performing a simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having the overlapping grain boundary, wherein the generated spring model is further used as a calculation result of the simulation of the graphene atomic model at the overlapping grain boundary. A simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries is provided.
상기 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계는, 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계; 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계; 상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.The generating of the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries may include setting a lattice direction of each of the crystals; forming a crystal structure of each of the crystals; determining whether each atom in the formed crystal structure is inside the respective crystal structure or at a boundary of the crystal; and storing and outputting information on the number and coordinates of atoms included in each crystal by using the determined information.
그리고 상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는, 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.Forming the crystal structure of each of the crystals may be performed by receiving information about a thickness of a boundary where the crystals overlap each other.
또한, 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는, 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행될 수 있다.In addition, in the step of storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information, if there are two or more neighboring crystals for one atom, this crystallization index and the neighboring crystallization index are set. If this deterministic index is smaller than the surrounding deterministic indices, the value of the Z-axis is negative, if this deterministic index is greater than the surrounding deterministic indices, the value of the Z-axis is positive, and if this determinism is equal to the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to 0. It can be done by setting
상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계는, 식 F(x)~-kx (F: 힘, k: 스프링 상수, x: 거리)를 이용하여 수행될 수 있다.The generating of the interaction between the graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model may be performed using the equation F(x)˜-kx (F: force, k: spring constant, x: distance).
상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계는 유한 요소 해석법을 이용할 수 있다.In the step of performing the simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, a finite element analysis method may be used.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, an apparatus for simulating an atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries is provided.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치에 있어서, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 그래핀 원자 모델 생성부; 상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 스프링 모델 생성부; 및 상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 수행부를 포함하고, 상기 시뮬레이션 수행부에서 상기 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과로서 상기 시뮬레이션을 수행하는 것은 상기 스프링 모델 생성부에서 생성된 스프링 모델을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a simulation apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, comprising: a graphene atomic model generation unit generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries; a spring model generation unit generating a spring model of an interaction between graphenes at the overlapping grain boundary; and a simulation performing unit performing a simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having the overlapping grain boundary, wherein the simulation performing unit performs the simulation as a calculation result of the simulation of the graphene atomic model at the overlapping grain boundary. It is provided with a simulation device of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, characterized in that further using the spring model generated by the spring model generation unit.
상기 그래핀 원자 모델 생성부에서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 것은, 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계; 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계; 상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 수행하여 이루어질 수 있다.Generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries in the graphene atomic model generation unit may include setting a lattice direction of each of the crystals; forming a crystal structure of each of the crystals; determining whether each atom in the formed crystal structure is inside the respective crystal structure or at a boundary of the crystal; and storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information.
그리고 상기 그래핀 원자 모델 생성부에서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하기 위해 수행하는 단계에서, 상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.And, in the step of generating the polycrystalline graphene atom model having overlapping grain boundaries in the graphene atom model generator, the step of forming the crystal structure of each crystal includes information about the thickness of the boundary where the crystals overlap. It can be performed by receiving input.
또한, 상기 그래핀 원자 모델 생성부에서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하기 위해 수행하는 단계에서, In addition, in the step of generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries in the graphene atomic model generation unit,
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행될 수 있다.In the step of storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information, if there are two or more neighboring crystals for one atom, the main crystallization index and the peripheral crystallization index are set, and this If the determinism is smaller than the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to a negative number, if this determinism is greater than the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to a positive number, and if this determinism is equal to the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to 0. It can be.
상기 스프링 모델 생성부에서 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 것은, 식 F(x)~-kx (F: 힘, k: 스프링 상수, x: 거리)를 이용하여 수행할 수 있다.Generating the interaction between graphene at the overlapping grain boundary as a spring model in the spring model generation unit is performed using the equation F(x)~-kx (F: force, k: spring constant, x: distance) can do.
상기 시뮬레이션 수행부에서 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 것은 유한 요소 해석법을 이용할 수 있다.A finite element analysis method may be used to perform the simulation on the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries generated by the simulation performing unit.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a recording medium recording a program for implementing a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries is provided.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계; 상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계; 상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과는 상기 생성된 스프링 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, in a recording medium recording a program for implementing a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries; generating an interaction between graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model; and performing a simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having the overlapping grain boundary, wherein the generated spring model is used as a calculation result of the simulation on the graphene atomic model at the overlapping grain boundary. A recording medium recording a program for implementing a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having grain boundaries is provided.
상기 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계는, 상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계; 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계; 상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.The generating of the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries may include setting a lattice direction of each of the crystals; forming a crystal structure of each of the crystals; determining whether each atom in the formed crystal structure is inside the respective crystal structure or at a boundary of the crystal; and storing and outputting information on the number and coordinates of atoms included in each crystal by using the determined information.
그리고 상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는, 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행될 수 있다.Forming the crystal structure of each of the crystals may be performed by receiving information about a thickness of a boundary where the crystals overlap each other.
또한, 상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는, 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행될 수 있다.In addition, in the step of storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information, if there are two or more neighboring crystals for one atom, this crystallization index and the neighboring crystallization index are set. If this deterministic index is smaller than the surrounding deterministic indices, the value of the Z-axis is negative, if this deterministic index is greater than the surrounding deterministic indices, the value of the Z-axis is positive, and if this determinism is equal to the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to 0. It can be done by setting
상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계는, 식 F(x)~-kx (F: 힘, k: 스프링 상수, x: 거리)를 이용하여 수행될 수 있다.The generating of the interaction between the graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model may be performed using the equation F(x)˜-kx (F: force, k: spring constant, x: distance).
상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계는 유한 요소 해석법을 이용할 수 있다.In the step of performing the simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, a finite element analysis method may be used.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치 및 방법 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 의하면 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델로 실제와 유사한 결과를 도출해낼 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the simulation device and method of the multicrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries and the recording medium recording the program for realizing the same according to the present invention, the generated polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries is reproduced in reality. It has the advantage of being able to perform simulations that can derive similar results.
또한, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 실제 시뮬레이션에 적용할 수 있게 되어 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 연구에 많은 시간과 노력을 줄일 수 있게 되는 장점이 있다.In addition, since the atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries can be applied to actual simulations, there is an advantage in that much time and effort can be reduced in research on polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 생성 방법이 구현되는 순서를 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법이 구현되는 순서를 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 예시를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 다른 예시를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 스프링 모델을 예시하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 물성 해석을 위한 시뮬레이션 모델의 예시를 도시한 도면.1 is a flow chart illustrating a procedure in which a method of generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to an exemplary embodiment of the present invention is implemented.
FIG. 2 is a flow chart illustrating a procedure for implementing a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of a simulation device for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a view showing another example of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a spring model used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing an example of a simulation model for physical property analysis in a simulation method and apparatus for a multi-crystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components regardless of reference numerals are assigned the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 전술한 바와 같이 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하여야 한다.Meanwhile, in order to perform the simulation of the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention, the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries must be generated as described above.
이렇게 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 생성은 전술한 바와 같이 본 발명의 출원인 및 발명자가 이미 특허 출원하여 등록받은 바 있으며, 이에 대해 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.As described above, the applicant and inventor of the present invention have already applied for and registered a patent for the generation of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, which will be reviewed with reference to FIG. 1 .
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 생성 방법이 구현되는 순서를 도시한 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart illustrating a procedure in which a method for generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention is implemented. .
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법에 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 생성 방법은, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀에서 각각의 결정들의 중심 좌표를 설정한다(S100).As shown in FIG. 1, a method for generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention is a polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries. Center coordinates of each crystal in graphene are set (S100).
이러한 결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은 전체 모델의 크기, 결정의 개수에 대한 정보를 입력받아 수행된다.Setting the center coordinates of these crystals is performed by receiving information about the size of the entire model and the number of crystals.
결정들의 중심 좌표를 설정하는 것은 보다 상세하게는 결정의 개수를 N이라고 하면 N만큼 좌표 (x, y)들을 난수를 발생하여 생성할 수 있다. 여기서, 난수는 실수이며, Lx, Ly를 원자모델의 크기라 하면, 발생되는 난수는 0<x<Lx, 0<y<Ly가 된다. 한편, 여기서 좌표가 2차원인 것은 그래핀의 구조가 특성상 2차원 구조를 가지기 때문이다. Setting the coordinates of the center of the crystals may be more specifically generated by generating random numbers as many as N coordinates (x, y), assuming that the number of crystals is N. Here, the random number is a real number, and if Lx and Ly are the sizes of the atomic model, the generated random numbers are 0<x<Lx and 0<y<Ly. On the other hand, the reason why the coordinates are two-dimensional here is that the structure of graphene has a two-dimensional structure in nature.
다음으로 결정들의 중심 좌표가 설정되면, 결정들의 격자 방향을 설정한다(S102).Next, when the center coordinates of the crystals are set, the lattice directions of the crystals are set (S102).
결정들의 격자 방향을 설정하는 것은 보다 상세하게는 각 결정 방향을 나타내는 N만큼의 회전각 θ들을 난수를 발생하여 생성될 수 있다. 여기서, 난수는 실수이며, 발생되는 난수는 0<θ<π가 된다.Setting the lattice directions of the crystals may be generated by generating random numbers for N rotation angles θ representing each crystal direction. Here, the random number is a real number, and the generated random number is 0<θ<π.
결정들의 격자 방향이 설정되면 각각이 결정들의 결정 구조를 형성한다(S104).When the lattice directions of the crystals are set, each crystal structure is formed (S104).
각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 것은 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행된다.Forming the crystal structure of each crystal is performed by receiving information about the thickness of overlapping boundaries.
결정 구조를 생성하는 것은 보다 상세하게는 먼저 크기가 Lx, Ly 인 그래핀 기본결정구조를 생성한다. 그리고 각 결정에 대하여 기본결정구조의 중심을 x, y로 이동하고, 각 결정을 각 θ만큼 회전한다.To generate the crystal structure, in more detail, first, a graphene basic crystal structure having sizes Lx and Ly is generated. Then, for each crystal, the center of the basic crystal structure is moved to x, y, and each crystal is rotated by an angle of θ.
이를 통해 결과적으로 각 결정에 대하여 n*Nx*Ny개 만큼의 원자들의 좌표 생성되게 되는 것이다.As a result, as many as n*Nx*Ny coordinates of atoms are generated for each crystal.
이렇게 하여 결정 구조가 형성되면 형성된 결정 구조에 각각의 원자들 보다 상세하게는 탄소 원자들 각각의 위치를 구분한다(S106).When the crystal structure is formed in this way, the position of each of the carbon atoms is identified in more detail than each atom in the formed crystal structure (S106).
형성된 결정 구조에 각각의 원자들 보다 상세하게는 탄소 원자들 각각의 위치를 구분하는 것은 보다 상세하게는 다음과 같이 판단할 수 있다.Separating the positions of each of the carbon atoms in the formed crystal structure in more detail than each atom can be determined as follows in more detail.
원자의 위치를 (Xa, Ya)라 하고, 주어진 결정 중심의 위치를 (Xg, Yg)하면, 각각의 결정들의 중심의 위치는 (Xg1, Yg1),…(XgN, YgN)라 할 수 있다.If the position of the atom is (Xa, Ya) and the position of the given crystal center is (Xg, Yg), the position of the center of each crystal is (Xg1, Yg1),... (XgN, YgN).
그리고 주어진 원자와 주어진 결정 중심까지 거리 d0는 다음과 같은 [식 1]에 의해 계산될 수 있다.And the distance d0 between a given atom and a given crystal center can be calculated by the following [Equation 1].
[식 1][Equation 1]
그리고 주어진 원자와 i번째 결정 중심까지 거리 di는 다음과 같은 [식 2]에 의해 계산될 수 있다. And the distance di from a given atom to the i-th crystal center can be calculated by [Equation 2].
[식 2][Equation 2]
그런데 만약 모든 다른 결정 i 에 대하여 d0<di-D/2이면 이 원자는 주어진 결정에 포함되는 것으로 판단할 수 있는 것이다.However, if d0<di-D/2 for all other crystals i, this atom can be judged to be included in a given crystal.
그런데 만약 di-D/2<d0<di+D/2이면 이 원자는 주어진 결정의 경계에 포함되고 이때 주변 결정 i를 기록한다. 그리고 주어진 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수 i, 주변결정지수 j, k라 하고, 본 결정지수 i가 j, k 보다 크면 이 원자를 제외한다.However, if di-D/2<d0<di+D/2, this atom is included in the boundary of the given crystal, and at this time, the surrounding crystal i is recorded. In addition, if there are two or more neighboring crystals for a given atom, it is referred to as the main crystallization index i, the peripheral crystallization index j, and k, and if the crystallization index i is greater than j and k, this atom is excluded.
즉, 결정 내부에 있는 원자와 결정의 경계에 포함되는 원자 그리고 결정 외부에 있는 원자들 각각을 구분하는 것이다.That is, it is to distinguish between atoms inside the crystal, atoms included in the boundary of the crystal, and atoms outside the crystal.
이렇게 원자들 각각의 위치가 구분되면, 구분된 정보에 따라 결정의 내부에 위치하는 원자들의 좌표와 결정의 주변에 위치하는 원자들의 좌표를 각각 저장하고 출력한다(S108).When the position of each atom is identified in this way, the coordinates of the atoms located inside the crystal and the coordinates of the atoms located around the crystal are respectively stored and output according to the classified information (S108).
이 때 그래핀 결정의 중복 입계 즉 원자들 중에서 서로 다른 결정에 걸쳐 있는 원자들에 대한 정보를 추출하여야 한다. 이를 위해 좌표를 이용하여 그 정보를 출력하는 경우 원자가 내부 포함이면 z=0로 하고, 경계에 포함되면서 본 결정 지수 i와 주변결정지수 j라 할 때, I<j 이면 z=-1.0, i>j 이면 z=1.0으로 하여 모든 원자에 대하여 3차원 좌표 출력하게 한다.At this time, it is necessary to extract information on atoms spanning different crystals among overlapping grain boundaries of graphene crystals, that is, atoms. To this end, when the information is output using coordinates, if the atom is included inside, z = 0, and if the main crystal index i and the peripheral crystal index j are included in the boundary, if I < j, z = -1.0, i> If j, set z=1.0 to output 3D coordinates for all atoms.
이를 통해 2차원 구조의 그래핀에서 다결정 구조이면서 또한 중복 입계를 가지더라도 원자 모델을 형성할 수 있게 되는 것이다.Through this, it is possible to form an atomic model in the two-dimensional graphene even though it has a polycrystalline structure and overlapping grain boundaries.
이렇게 생성된 중복 입계를 가지는 그래핀 원자 모델을 이용하여 본 발명의 대상이 되는 시뮬레이션을 수행하는 것에 대해 도 2를 참조하여 살펴본다.Using the graphene atomic model with overlapping grain boundaries generated as described above, a simulation subject to the present invention will be performed with reference to FIG. 2 .
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법이 구현되는 순서를 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flow chart illustrating a procedure in which a method for simulating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention is implemented.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법은 먼저 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성한다(S200).As shown in FIG. 2 , in the method for simulating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to an exemplary embodiment of the present invention, a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries is first generated (S200).
중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 생성은 전술한 바와 같으며, 또한 본 발명의 출원인 및 발명자가 이미 이를 구현하는 것에 대해 특허출원 및 특허등록을 완료하였기에 그 기재를 생략하기로 한다.The generation of the polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries is as described above, and since the applicants and inventors of the present invention have already completed patent applications and patent registrations for implementing them, description thereof will be omitted.
이렇게 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 중복 입계 부분에서만 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성한다.In the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries thus generated, the interaction between graphenes is generated as a spring model only at the overlapping grain boundaries.
도 4 및 도 5의 예시에서 보듯이 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 중복 입계 부분은 그래핀 내부의 원자들간 힘에 비해 그래핀들의 계면에서는 훨씬 약한 힘이 작용하기 때문에, 외력에 의해 변형되는 정도가 계면에서 매우 커지며 이에 따른 변형도 증가하여 전체 구조의 물성을 크게 좌우하는 요인이 된다.As shown in the examples of FIGS. 4 and 5 , in the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, the overlapping grain boundary portion is deformed by external force because much weaker force acts at the interface between graphenes than the force between atoms inside graphene. The degree of deformation becomes very large at the interface, and the resulting deformation also increases, becoming a factor that greatly influences the physical properties of the entire structure.
이러한 이유로 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하고 이를 단순히 기존의 시뮬레이션 방법만으로 시뮬레이션하는 경우 실제 실험을 통한 결과값과는 큰 차이를 나타내게 되는 문제점이 있었던 것이다.For this reason, when a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries is created and simply simulated using the existing simulation method, there is a problem in that the result value through the actual experiment shows a large difference.
본 발명에서는 외부 변형에 의해 예민하게 변하는 계면 물성을 묘사하기 위한 Hooke's 법칙에 기반한 스프링 모델을 이용하는 것이다.In the present invention, a spring model based on Hooke's law is used to describe interface properties that are sensitively changed by external strain.
스프링 모델이라 함은 아령 모델이라고도 불리우는데 원자를 추로 보고 원자 사이의 결합력을 스프링으로 단순화하여 두 물질 사이의 힘 등을 계산하는 것이다.The spring model, also called the dumbbell model, calculates the force between two materials by viewing atoms as pendulums and simplifying the binding force between atoms into a spring.
이러한 관계를 도시한 것이 도 6이며, 다결정 그래핀 원자 모델에서 중복 입계를 간략하게 나타내면 도 6과 같이 나타낼 수 있고, 이 때 그래핀들의 계면에서의 약한 힘은 [식 3]과 같은 계산식에 의해 계산될 수 있는 것이다 6 shows this relationship, and the overlapping grain boundary in the polycrystalline graphene atomic model can be briefly shown in FIG. 6, and at this time, the weak force at the interface of graphene is can be calculated
[식 3] [Equation 3]
F(x) ~ -kx(F: 힘, k: 스프링 상수, x: 거리)F(x) to -kx (F: force, k: spring constant, x: distance)
즉 그래핀들의 계면 사이의 거리만을 가지고 이를 단순한 스프링 모델로 생성하여 이를 이용하여 다결정 그래핀 원자 모델의 중복 입계에서의 힘을 계산하도록 하는 것이다.That is, a simple spring model is created with only the distance between the interfaces of graphenes, and the force at the overlapping grain boundary of the polycrystalline graphene atomic model is calculated using this spring model.
그리고 이렇게 생성된 스프링 모델을 이용하여 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행한다(S204).Then, simulation is performed on the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries generated using the spring model generated in this way (S204).
즉 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산은 스프링 모델을 이용하여 계산한 결과를, 중복 입계가 아닌 그래핀 내부에서의 시뮬레이션 계산은 그래핀 내부에 대한 시뮬레이션으로 나누어 시뮬레이션을 수행하는 것이다.In other words, the calculation of the simulation of the graphene atom model at the overlapping grain boundary is performed by dividing the result calculated using the spring model, and the simulation calculation inside the graphene, which is not the overlapping grain boundary, by the simulation of the inside of the graphene. .
시뮬레이션의 수행이라 함은 원자들사이의 힘이나 에너지 등을 계산하여 그 물성을 예측하는 것으로서 가장 대표적으로 양자역학 제일계산원리 등의 다양한 계산 방법과 법칙들 이용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있음은 자명하다.It is self-evident that the simulation can be performed using various calculation methods and laws, such as the first calculation principle of quantum mechanics, most representatively, by calculating the force or energy between atoms to predict the physical properties. .
즉 그래핀 내부의 시뮬레이션의 양자역학 제일계산원리를 이용하고, 중복 입계 부분은 후크 법칙을 이용하는 것이다.That is, the quantum mechanics first calculation principle of the simulation inside graphene is used, and the overlapping grain boundary portion uses Hooke's law.
또한, 시뮬레이션의 수행 결과에 대한 해석법은 유한요소 해석법을 적용하여 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.In addition, the simulation may be performed by applying the finite element analysis method to the analysis method for the results of the simulation.
이렇게 함으로써 단순한 그래핀 원자 모델이 아닌 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서도 실제와 유사한 결과를 도출해낼 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있게 된다.In this way, it is possible to perform simulations that can derive similar results to real ones even in a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, rather than a simple graphene atomic model.
따라서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 실제 시뮬레이션에 적용할 수 있게 되어 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 연구에 많은 시간과 노력을 줄일 수 있게 되는 것이다.Therefore, since the atomic model of polycrystalline graphene with overlapping grain boundaries can be applied to actual simulation, a lot of time and effort can be saved in research on polycrystalline graphene with overlapping grain boundaries.
한편, 전술한 본 발명에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법은 컴퓨터와 같은 장치로 구현되어 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 또한, 각각의 기능을 수행하는 부분들을 모듈로 구성하고 그 모듈들을 결합하여 하나의 장치로 구현할 수 있다.Meanwhile, the above-described method for simulating an atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries according to the present invention may be implemented in a device such as a computer to perform simulation of an atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries according to the present invention. In addition, parts performing each function may be configured as modules and the modules may be combined to realize a single device.
이렇게 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션을 장치로 구현하는 경우를 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다. A case in which the simulation of the polycrystalline graphene atom model having overlapping grain boundaries according to the present invention is implemented as a device will be described with reference to FIG. 3 .
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a simulation device for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치(300)는 그래핀 원자 모델 생성부(310), 스프링 모델 생성부(320) 및 시뮬레이션 수행부(330)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
그래핀 원자 모델 생성부(310)는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성한다.The graphene atomic
중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 생성은 전술한 바와 같으며, 또한 본 발명의 출원인 및 발명자가 이미 이를 구현하는 것에 대해 특허출원 및 특허등록을 완료하였기에 보다 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.The generation of the polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries is as described above, and since the applicants and inventors of the present invention have already completed patent applications and patent registrations for implementing them, a more detailed description will be omitted.
스프링 모델 생성부(320)는 그래핀 원자 모델 생성부(310)에서 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 중복 입계 부분에서만 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성한다.The spring
전술한 바와 같이 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 중복 입계 부분은 그래핀 내부의 원자들간 힘에 비해 그래핀들의 계면에서는 훨씬 약한 힘이 작용하기 때문에, 외력에 의해 변형되는 정도가 계면에서 매우 커지며 이에 따른 변형도 증가하여 전체 구조의 물성을 크게 좌우하는 요인이 되며, 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하고 이를 단순히 기존의 시뮬레이션 방법만으로 시뮬레이션하는 경우 실제 실험을 통한 결과값과는 큰 차이를 나타내게 되는 문제점이 있었던 것이다.As described above, in the polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries, since the overlapping grain boundaries have much weaker forces at the interfaces of graphenes than the forces between atoms inside the graphene, the degree of deformation by external forces is very high at the interfaces. It becomes a factor that greatly influences the physical properties of the entire structure as the deformation increases accordingly, and when a polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries is created and simply simulated using the existing simulation method, the results obtained through actual experiments are very large. There was a problem with showing the difference.
본 발명에서는 외부 변형에 의해 예민하게 변하는 계면 물성을 묘사하기 위한 Hooke's 법칙에 기반한 스프링 모델을 이용하는 것으로서, 그래핀들의 계면 사이의 거리만을 가지고 이를 단순한 스프링 모델로 생성하여 이를 이용하여 다결정 그래핀 원자 모델의 중복 입계에서의 힘을 계산하도록 한다.In the present invention, a spring model based on Hooke's law is used to describe interface properties that are sensitively changed by external strain, and a simple spring model is created with only the distance between the interfaces of graphenes, and a polycrystalline graphene atomic model is used. Calculate the force at the overlapping grain boundary of
시뮬레이션 수행부(330)는 그래핀 원자 모델 생성부(310)에서 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 중복 입계 부분은 스프링 모델 생성부(320)에서 생성된 스프링 모델을 이용하여 시뮬레이션을 수행한다.The
즉 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산은 스프링 모델을 이용하여 계산한 결과를, 중복 입계가 아닌 그래핀 내부에서의 시뮬레이션 계산은 그래핀 내부에 대한 시뮬레이션으로 나누어 시뮬레이션을 수행하는 것이다.In other words, the calculation of the simulation of the graphene atom model at the overlapping grain boundary is performed by dividing the result calculated using the spring model, and the simulation calculation inside the graphene, which is not the overlapping grain boundary, by the simulation of the inside of the graphene. .
그리고 시뮬레이션의 수행이라 함은 원자들사이의 힘이나 에너지 등을 계산하여 그 물성을 예측하는 것으로서 가장 대표적으로 양자역학 제일계산원리 등의 다양한 계산 방법과 법칙들 이용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있음은 전술한 바와 같다.In addition, the performance of simulation refers to predicting the physical properties by calculating the force or energy between atoms, and most representatively, simulation can be performed using various calculation methods and laws such as the first calculation principle of quantum mechanics. It's like a bar.
그리고 시뮬레이션의 수행 결과에 대한 해석은 유한요소 해석법을 적용하도록 하면서 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.In addition, the analysis of the results of the simulation can be performed while applying the finite element analysis method.
본 발명에 의하면 단순한 그래핀 원자 모델이 아닌 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서도 실제와 유사한 결과를 도출해낼 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to perform a simulation capable of producing similar results to reality even in a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, rather than a simple graphene atomic model.
따라서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 실제 시뮬레이션에 적용할 수 있게 되어 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 연구에 많은 시간과 노력을 줄일 수 있게 되는 것이다.Therefore, since the atomic model of polycrystalline graphene with overlapping grain boundaries can be applied to actual simulation, a lot of time and effort can be saved in research on polycrystalline graphene with overlapping grain boundaries.
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치 및 방법이 구현되는 예시들 살펴보기로 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 7 , examples in which a simulation apparatus and method for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to an exemplary embodiment of the present invention are implemented will be described.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 예시를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 다른 예시를 도시한 도면이다.4 is a view showing an example of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. It is a diagram showing another example of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries used in a simulation method and device for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5에서 예시한 바와 같이 그래핀은 그 특성상 2차원의 평면이지만 중복 입계를 가지는 경우 그래핀이 중첩되는 부분이 발생하게 되며 이로 인하여 그래핀 전체의 물성에 영향을 미치게 된다.As illustrated in FIGS. 4 and 5, although graphene is a two-dimensional plane in its nature, when it has overlapping grain boundaries, an overlapping portion of graphene occurs, which affects the physical properties of graphene as a whole.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 이용되는 스프링 모델을 예시하여 도시한 도면으로서 중복 입계를 형성하는 그래핀 사이의 거리를 이용하는 스프링 모델을 개념적으로 도시하여 예시한 것이다.6 is a diagram illustrating a spring model used in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention, using the distance between graphene forming overlapping grain boundaries. The spring model is conceptually illustrated and exemplified.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법 및 장치에서 물성 해석을 위한 시뮬레이션 모델의 예시를 도시한 도면으로서, 실제 그래핀은 외관상으로는 하나의 필름처럼 보이지만 파란색으로 표시된 중복 입계를 가지고 이에 노란색 화살표로 표시된 외력을 가하게 되는 경우 그래핀 내부 결합력이 아닌 중복 입계에서의 힘에 의해 외력으로 인한 변형 등이 발생할 수 있으며 이를 시뮬레이션에서 반영할 수 있게 하는 것이다.7 is a diagram showing an example of a simulation model for physical property analysis in a simulation method and apparatus for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries according to a preferred embodiment of the present invention, in which actual graphene appears to be one It looks like a film, but when an external force indicated by a yellow arrow is applied to an overlapping grain boundary indicated in blue, deformation due to external force may occur due to the force at the overlapping grain boundary, not the graphene internal binding force, which can be reflected in the simulation. will be.
그리고 이러한 해석은 중복 입계를 가지는 그래핀 원자 모델에서 중복 입계 부분은 스프링 모델로 해석하게 하면서 전체적으로 유한요소 해석법을 적용하여 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.In addition, in this analysis, in the graphene atom model having overlapping grain boundaries, the overlapping grain boundaries are interpreted as spring models, and the simulation can be performed by applying the finite element analysis method as a whole.
한편, 이상에서 살펴본 본 발명에 의한 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델 시뮬레이션 방법은 구현되어 컴퓨터나 서버 등과 같은 디지털 처리 장치에 설치되어 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 컴퓨터 장치나 별도의 장치 등으로 구현되는 것도 가능할 것이다.Meanwhile, the method for simulating an atomic model of polycrystalline graphene having overlapping grain boundaries according to the present invention described above can be implemented and installed in a digital processing device such as a computer or server. In addition, as described above, it may be possible to implement a computer device or a separate device.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The preferred embodiments of the present invention described above have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art with ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and these modifications, changes, and The additions should be viewed as falling within the scope of the following claims.
Claims (13)
중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계;
상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계; 및
상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과는 상기 생성된 스프링 모델을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법.
In the simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries;
generating an interaction between graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model; and
Including the step of performing a simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
Simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having an overlapping grain boundary, characterized in that the calculation result of the simulation of the graphene atomic model at the overlapping grain boundary further uses the generated spring model.
상기 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계는,
상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계;
각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계;
상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법.
According to claim 1,
The step of generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
setting a lattice direction of each of the crystals;
forming a crystal structure of each of the crystals;
determining whether each atom in the formed crystal structure is inside the respective crystal structure or at a boundary of the crystal; and
A simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, characterized in that performed by using the determined information to store and output the number and coordinate information of atoms included in each crystal.
상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는,
상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행되는 것을 특징으로 하는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법.
According to claim 2,
Forming the crystal structure of each of the crystals,
A simulation method of a polycrystalline graphene atomic model, characterized in that the simulation method is performed by receiving information about the thickness of the boundary where the crystal overlaps.
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는,
하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법.
According to claim 2,
The step of storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information,
If there are two or more neighboring crystals for one atom, the main crystallization index and the peripheral crystallization index are set. A simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, characterized in that the value is a positive number and the value of the Z-axis is set to 0 if the crystallinity is equal to the surrounding crystallization index.
상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계는, 식 F(x)~-kx (F: 힘, k: 스프링 상수, x: 거리)를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법.
According to claim 1,
The step of generating the interaction between the graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model is performed using the formula F (x) ~ -kx (F: force, k: spring constant, x: distance) Simulation method of polycrystalline graphene atomic model with overlapping grain boundaries.
상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계는 유한 요소 해석법을 이용하는 것을 특징으로 하는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법.
According to claim 1,
The step of performing the simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries is a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model, characterized in that using a finite element analysis method.
중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 그래핀 원자 모델 생성부;
상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 스프링 모델 생성부; 및
상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 수행부를 포함하고,
상기 시뮬레이션 수행부에서 상기 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과로서 상기 시뮬레이션을 수행하는 것은 상기 스프링 모델 생성부에서 생성된 스프링 모델을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치.
In the simulation device of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
a graphene atomic model generating unit generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries;
a spring model generating unit generating a spring model of an interaction between graphenes at the overlapping grain boundary; and
A simulation performing unit for performing a simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
Performing the simulation as a calculation result of the simulation of the graphene atom model at the overlapping grain boundary in the simulation performing unit further uses the spring model generated by the spring model generating unit. A simulation device for the fin atom model.
상기 그래핀 원자 모델 생성부에서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 것은,
상기 각각의 결정들의 격자 방향을 설정하는 단계;
각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계;
상기 형성된 결정 구조에서 각각의 원자들이 상기 각각의 결정 구조의 내부 또는 결정의 경계에 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계를 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치.
According to claim 7,
Generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries in the graphene atomic model generation unit,
setting a lattice direction of each of the crystals;
forming a crystal structure of each of the crystals;
determining whether each atom in the formed crystal structure is inside the respective crystal structure or at a boundary of the crystal; and
A simulation device for a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, characterized in that performed by performing the step of storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information.
상기 그래핀 원자 모델 생성부에서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하기 위해 수행하는 단계에서,
상기 각각의 결정들의 결정 구조를 형성하는 단계는 상기 결정이 중복되는 경계의 두께에 대한 정보를 입력받아 수행되는 것을 특징으로 하는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치.
According to claim 8,
In the step of generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries in the graphene atomic model generation unit,
The step of forming the crystal structure of each crystal is performed by receiving information about the thickness of the boundary where the crystals overlap, characterized in that the simulation device of the polycrystalline graphene atomic model.
상기 그래핀 원자 모델 생성부에서 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하기 위해 수행하는 단계에서,
상기 판단된 정보를 이용하여 각각의 결정들에 포함되는 원자들의 개수 및 좌표 정보를 저장하고 출력하는 단계는 하나의 원자에 대하여 주변 결정이 둘 이상이면 본 결정지수와 주변 결정지수를 설정하고, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 작으면 Z축의 값을 음수로, 본 결정지수가 주변 결정지수보다 크면 Z축의 값을 양수로, 본 결정지수가 주변 결정지수와 같으면 Z축의 값을 0으로 설정하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치.
According to claim 8,
In the step of generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries in the graphene atomic model generation unit,
In the step of storing and outputting the number and coordinate information of atoms included in each crystal using the determined information, if there are two or more neighboring crystals for one atom, the main crystallization index and the peripheral crystallization index are set, and this If the determinism is smaller than the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to a negative number, if this determinism is greater than the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to a positive number, and if this determinism is equal to the surrounding determinism, the value of the Z-axis is set to 0. Simulation device of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, characterized in that to be.
상기 스프링 모델 생성부에서 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 것은, 식 F(x)~-kx (F: 힘, k: 스프링 상수, x: 거리)를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치.
According to claim 7,
Generating the interaction between graphene at the overlapping grain boundary as a spring model in the spring model generation unit is performed using the equation F(x)~-kx (F: force, k: spring constant, x: distance) Simulation device of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries, characterized in that.
상기 시뮬레이션 수행부에서 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 것은 유한 요소 해석법을 이용하는 것을 특징으로 하는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 장치.
According to claim 7,
The simulation apparatus of the polycrystalline graphene atomic model, characterized in that performing the simulation on the polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries generated by the simulation performing unit uses a finite element analysis method.
중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델을 생성하는 단계;
상기 중복 입계에서의 그래핀 사이의 상호 작용을 스프링 모델로 생성하는 단계;
상기 생성된 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델에서 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 중복 입계에서의 그래핀 원자 모델에 대한 시뮬레이션의 계산 결과는 상기 생성된 스프링 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는 중복 입계를 가지는 다결정 그래핀 원자 모델의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.A recording medium recording a program for implementing a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
generating a polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries;
generating an interaction between graphenes at the overlapping grain boundary as a spring model;
Including the step of performing a simulation on the generated polycrystalline graphene atomic model having overlapping grain boundaries,
A recording medium recording a program for implementing a simulation method of a polycrystalline graphene atomic model having an overlapping grain boundary, characterized in that the calculation result of the simulation of the graphene atomic model at the overlapping grain boundary uses the generated spring model.
Priority Applications (1)
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| KR1020210185076A KR20230095515A (en) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | Apparatus and method for simulating polycrystalline graphene atomic model having overlapped grain boundary and record media recorded program for realizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102023589B1 (en) | 2017-12-28 | 2019-11-04 | 한국세라믹기술원 | Apparatus and method for making polycrystalline graphene atomic model having overlapped grain boundary and record media recorded program for realizing the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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