Модель погружённого атома

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

В вычислительной химии модель погружённого атома (англ. embedded atom model, EAM[1][2]) используется для приближенного описания энергии взаимодействия между двумя атомами. Энергия — это функция от суммы функций , зависящих от расстояния между рассматриваемым i-м атомом и его j-ми соседями. Функция в оригинальной модели Мюррея Доу (англ. Murray Daw) и Майка Баскеса (англ. Mike Baskes) представляет электронную плотность. Модель связана с теорией приближения сильной связи, известной также как модель Финниса-Синклера (Finnis-Sinclair model).

Применение модели[править | править вики-текст]

В моделировании потенциальная энергия -го атома определяется так[3]

,

где   — расстояние между -м и -м атомами,   — функция парного потенциала,   — вклад в плотность заряда электронов от -го атома в месте расположения -го атома и   — это функция «погружения», которая представляет энергию, необходимую для помещения -го атома типа в электронное облако.

Метод EAM является многочастичным потенциалом и, поскольку плотность электронного облака — это сумма вклада от большого количества атомов, на практике для уменьшения сложности и, соответственно, времени расчетов, часто ограничивают количество соседей так называемым «радиусом обрезания».

Для применения метода к простым однокомпонентным системам атомов нужно задать три скалярные функции: функцию погружения, функцию парного взаимодействия и функцию распределения плотности электронного облака. Для бинарных сплавов необходимо уже 7 функций: три функции парного взаимодействия (A-A, B-B, A-B), две функции погружения и две функции распределения плотности электронных облаков. Обычно эти функции доступны в табличном виде и интерполируются кубическими сплайнами.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Daw, Murray S.; Mike Baskes (1984). «Embedded-atom method: Derivation and application to impurities, surfaces, and other defects in metals». Physical Review B (American Physical Society) 29 (12): 6443–6453. DOI:10.1103/PhysRevB.29.6443.
  2. Chol-Jun Yu. Atomistic Simulations for Material Processes Within Multiscale Method (pdf). Проверено 22 мая 2010.
  3. Pair - EAM, LAMMPS Molecular Dynamics Simulator. Проверено 22 мая 2010.

См. также[править | править вики-текст]