Встроенная модель атома

В вычислительной химии и вычислительной физике модель встроенного атома , метод встроенного атома или EAM , представляет собой приближение, описывающее энергию между атомами. и является разновидностью межатомного потенциала . Энергия является функцией суммы функций расстояния между атомом и его соседями. В оригинальной модели Мюррея Доу и Майка Баскеса последние функции представляют электронную плотность. EAM связана со вторым моментным приближением теории сильной связи , также известной как модель Финниса-Синклера. Эти модели особенно подходят для металлических систем. Методы встроенных атомов широко используются в молекулярно-динамическом моделировании.

Моделирование модели

В моделировании потенциальная энергия атома $i$, определяется

$E_{i}=F_{\alpha }\left(\sum _{j\neq i}\rho _{\beta }(r_{ij})\right)+{\frac {1}{2}}\sum _{j\neq i}\phi _{\alpha \beta }(r_{ij})$,

где $r_{ij}$ расстояние между атомами $i$ и $j$, $\phi _{\alpha \beta }$ - парная потенциальная функция, $\rho _{\beta }$ – вклад в плотность заряда электронов от атома $j$ типа $\beta$ в месте расположения атома $i$, и $F$ — это функция внедрения, которая представляет энергию, необходимую для размещения атома $i$ типа $\alpha$ в электронное облако.

Поскольку плотность электронного облака представляет собой сумму многих атомов, обычно ограниченную радиусом обрезания, потенциал ЕАМ представляет собой многочастичный потенциал. Для одноэлементной системы атомов необходимо задать три скалярные функции: функцию встраивания, парное взаимодействие и функцию вклада электронного облака. Для бинарного сплава потенциал ЕАМ требует семи функций: трех парных взаимодействий (AA, AB, BB), двух функций встраивания и двух функций вклада электронного облака. Обычно эти функции предоставляются в табличном формате и интерполируются кубическими сплайнами.

См. также

• Межатомный потенциал
• Потенциал Леннарда-Джонса
• Потенциал заказа облигаций
• Силовое поле (химия)