Русская Википедия:Модель погружённого атома

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

В вычислительной химии модель погружённого атома (Шаблон:Lang-en[1][2]) используется для приближенного описания энергии взаимодействия между атомами. Энергия — это функция <math>F</math> от суммы функций <math>\rho(r_ {ij})</math>, зависящих от расстояния между рассматриваемым i-м атомом и его j-ми соседями. Функция <math>\rho</math> в оригинальной модели Мюррея Доу (Шаблон:Lang-en) и Майка Баскеса (Шаблон:Lang-en) представляет электронную плотность. Модель связана с теорией приближения сильной связи, известной также как модель Финниса-Синклера (Finnis-Sinclair model).

Применение модели

В моделировании потенциальная энергия <math>i</math>-го атома определяется так[3]

<math>E_i = F_\alpha\left(\sum_{i\neq j} \rho_\alpha (r_{ij}) \right) + \frac{1}{2} \sum_{i\neq j} \phi_{\alpha\beta}(r_{ij})</math>,

где <math>r_ {ij}</math>  — расстояние между <math>i</math>-м и <math>j</math>-м атомами, <math>\phi_ {\alpha\beta}</math>  — функция парного потенциала, <math>\rho_\alpha</math>  — вклад в плотность заряда электронов от <math>j</math>-го атома в месте расположения <math>i</math>-го атома и <math>F</math>  — это функция «погружения», которая представляет энергию, необходимую для помещения <math>i</math>-го атома типа <math>\alpha</math> 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

Шаблон:Примечания

См. также

Шаблон:Chemistry-stub