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Modèle atomique intégré

En chimie et physique computationnelles , le modèle de l'atome incorporé ( EAM ) est une approximation décrivant l'énergie entre atomes et constitue un type de potentiel interat...

En chimie et physique computationnelles , le modèle de l'atome incorporé ( EAM ) est une approximation décrivant l'énergie entre atomes et constitue un type de potentiel interatomique . L'énergie est fonction d'une somme de fonctions de la distance entre un atome et ses voisins. Dans le modèle original de Murray Daw et Mike Baskes , ces dernières fonctions représentent la densité électronique. L'EAM est lié à l'approximation du second moment de la théorie des liaisons fortes , également connue sous le nom de modèle de Finnis-Sinclair. Ces modèles sont particulièrement adaptés aux systèmes métalliques . Les méthodes de l'atome incorporé sont largement utilisées dans les simulations de dynamique moléculaire .

Simulation de modèle

Dans une simulation, l'énergie potentielle d'un atome, , est donnée par

où est la distance entre les atomes et , est une fonction de potentiel par paire, est la contribution à la densité de charge électronique de l'atome de type à l'emplacement de l'atome , et est une fonction d'intégration qui représente l'énergie requise pour placer l'atome de type dans le nuage électronique.

La densité du nuage électronique étant une sommation sur de nombreux atomes, généralement limitée par un rayon de coupure, le potentiel EAM est un potentiel à plusieurs corps. Pour un système monoatomique, trois fonctions scalaires doivent être spécifiées : la fonction d’enrobage, une interaction par paires et une fonction de contribution au nuage électronique. Pour un alliage binaire, le potentiel EAM requiert sept fonctions : trois interactions par paires (AA, AB, BB), deux fonctions d’enrobage et deux fonctions de contribution au nuage électronique. Ces fonctions sont généralement fournies sous forme de tableau et interpolées par des splines cubiques.