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열역학적으로 안정한 구조를 갖는 나이오베이트계 양이온 초기 치환 화합물을 설계하는 단계;상기 나이오베이트계 양이온 초기 치환 화합물의 특정물성을 제어할 수 있는 경계조건을 설정하는 단계;상기 경계조건을 기준으로, 특정물성의 제어 가능성이 높은 치환 양이온을 선별하는 단계;상기 특성물성과 관련있는 핵심인자(feature)를 선별하는 단계; 및상기 핵심인자를 기준으로 나이오베이트계 양이온 치환 화합물을 설계하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제1항에 있어서,상기 나이오베이트계 양이온 초기 치환 화합물을 설계하는 단계는나이오베이트계 초기 치환화합물에 치환된 치환 양이온의 함량에 따른 화합물의 구조를 설정하는 단계;상기 설정된 구조, 치환 양이온의 함량, 및 치환 양이온의 종류에 따라 제1 원리 계산(Ab initio quantum chemistry methods)을 수행하는 단계; 및상기 제1 원리 계산에 따라 열역학적으로 안정한 구조를 갖는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제2항에 있어서,상기 구조를 설정하는 단계는 특수 준밀집 구조(special quasi-random structure; SQS) 방법을 통해 설정하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제2항에 있어서,상기 치환 양이온의 종류는 리튬(Li), 나트륨(Na), 루비듐(Rb), 및 세슘(Cs)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제2항에 있어서,상기 제1 원리 계산(Ab initio quantum chemistry methods)을 수행하여, 혼합의 헬름홀츠 자유 에너지(Helmholtz free energy of mixing; ΔFmix)를 계산하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제5항에 있어서,상기 혼합의 헬름홀츠 자유 에너지(ΔFmix)가 음수일 때 열역학적으로 안정한 구조인 것을 확인하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제1항에 있어서,상기 특정물성을 제어할 수 있는 경계조건을 설정하는 단계는특정물성과 관련된 물성인자를 정량적으로 분석하는 단계; 및상기 분석된 내용을 통해 특정물성을 제어하는 제어특성이 상이하게 되는 경계조건을 설정하는 단계;를 포함하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제7항에 있어서,상기 특성물성은 정전기적 물성인 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제7항에 있어서,상기 특정물성과 관련된 물성인자를 정량적으로 분석하는 단계는자발분극을 밀도범함수 이론(Density functional theory, DFT)에 기반한 베리 위상 계산을 통해 정량적으로 분석하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제7항에 있어서,상기 경계조건은 골드슈미트 공차계수(Goldschmidt tolerance factor)가 1초과 또는 1 미만으로 나뉘는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제10항에 있어서,상기 특정물성의 제어 가능성이 높은 경계조건은 골드슈미트 공차계수(Goldschmidt tolerance factor)가 1 미만인 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제1항에 있어서,상기 특성물성과 관련있는 핵심인자(feature)를 선별하는 단계는특성물성에 대한 여러가지 인자들을 추출하는 단계;상기 추출된 인자들로부터 특성물성에 영향을 미치는 상관관계를 정량화하는 단계; 및상기 정량화된 내용으로부터 상관관계가 0
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제12항에 있어서,상기 여러가지 인자들은치환 양이온의 복합가중평균이온반지름, 전기음성도, 이온반지름, 원자분극, 원자부피, 및 원자이온화에너지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제12항에 있어서,상기 정량화는 피어슨 상관계수 방법(Pearson correlation coefficient), 및 스피어만 상관계수 방법(Spearman correlation coefficient)으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 방법으로 정량화 하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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제12항에 있어서,상기 핵심인자를 기준으로 나이오베이트계 양이온 치환 화합물을 설계하는 단계에서,상기 핵심인자가 복수인 경우,상관관계가 더 높은 핵심인자에 해당하는 치환 양이온의 ？량을, 치환 양이온 전체 100몰% 기준, 50몰%을 초과하여 포함하는 것인 나이오베이트계(Nb) 비납 양이온 치환 화합물 설계방법
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