아주대학교 · 프런티어과학학부 / 화학과

멀티스케일 분자 전산화학 연구실

머신러닝과 전산화학 기법을 통해 멀티스케일에서 용액 및 나노 재료의 물리화학을 연구합니다

멀티스케일

분자동역학, 머신러닝 역장, 조대화 시뮬레이션, 제일원리 계산 기반 소프트 물질·용액 화학 연구

All-atomCGCG beads
~10 nm – 1 μm

Mesoscale Simulation

조대화를 통해 화학적 특성을 단순화하여 계산 비용을 줄여서 다른 스케일보다 더 크고, 더 긴 스케일에서 나노 재료를 연구한다

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CCCO1–4 nonbondedLennard–Jones + Coulombbond stretchrangle bendθO–C′–CαdihedralφHα–Cα–C′–Oδ+δ−
~1 – 10 nm

All-Atom Molecular Dynamics

개별 원자의 해상도를 유지한 채 전자구조 계산 없이 원자 수준의 상호작용으로 기술되는 기법으로 원자와 분자의 정적인 분포와 동적인 특성을 포착한다

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EglobalAtomsDescriptorGraphLocal representationEi, Fi
~1 – 10 nm (ab initio accuracy)

Machine Learning Force Fields

머신러닝 역장은 머신러닝을 통해 양자 수준 정확도와 고전 MD 속도에 버금가는 속도를 가진 계산화학 기법으로 이를 통해 기존의 힘장으로 접근하기 힘들었던 난제들을 공략한다

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nuclearconfigurationOCO{RA, ZA}Vext(r)OCOupdateρ(r)SCF cyclebuildVeff[ρ]solveφi, εiE[ρ]LUMOHOMO
~0.1 – 1 nm

First-Principles Calculations (DFT)

양자역학 수준에서 전자구조를 엄밀하게 계산하여 밴드 갭과 같은 유용한 전자구조적 성질을 얻어내고 원자간 상호작용 및 분자의 구조를 가장 엄격하게 얻는데 사용한다

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