نموذج الذرة المضمنة

في الكيمياء الحاسوبية والفيزياء الحاسوبية ، يُعدّ نموذج الذرة المدمجة ، أو طريقة الذرة المدمجة (EAM )، تقريبًا يصف الطاقة بين الذرات، وهو نوع من أنواع الجهد بين الذرات . الطاقة هي دالة لمجموع دوال المسافة بين الذرة وجيرانها. في النموذج الأصلي، الذي وضعه موراي داو ومايك باسكس، ^{[ 1 ]} تمثل هذه الدوال كثافة الإلكترون. يرتبط نموذج الذرة المدمجة بتقريب العزم الثاني لنظرية الربط المحكم ، والمعروف أيضًا بنموذج فينيس-سنكلير. تُعدّ هذه النماذج مناسبة بشكل خاص للأنظمة المعدنية. ^{[ 2 ]} تُستخدم طرق الذرة المدمجة على نطاق واسع في محاكاة الديناميكا الجزيئية .

في المحاكاة، طاقة الوضع للذرة،${\displaystyle i}$، يتم تحديده بواسطة ^{[ 3 ]}

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

أين${\displaystyle r_{ij}}$المسافة بين الذرات${\displaystyle i}$و${\displaystyle j}$،${\displaystyle \phi _{\alpha \beta }}$هي دالة جهد ثنائية،${\displaystyle \rho _{\beta }}$يمثل هذا المساهمة في كثافة الشحنة الإلكترونية من الذرة${\displaystyle j}$من النوع${\displaystyle \beta }$في موقع الذرة${\displaystyle i}$، و${\displaystyle F}$هي دالة تضمين تمثل الطاقة اللازمة لوضع الذرة${\displaystyle i}$من النوع${\displaystyle \alpha }$إلى سحابة الإلكترونات.

بما أن كثافة السحابة الإلكترونية هي مجموع على العديد من الذرات، وعادةً ما تكون محدودة بنصف قطر قطع، فإن جهد EAM هو جهد متعدد الأجسام. بالنسبة لنظام ذري أحادي العنصر، يجب تحديد ثلاث دوال قياسية: دالة التضمين، ودالة التفاعل الثنائي، ودالة مساهمة السحابة الإلكترونية. أما بالنسبة لسبيكة ثنائية، فيتطلب جهد EAM سبع دوال: ثلاث دوال تفاعل ثنائي (AA، AB، BB)، ودالتان للتضمين، ودالتان لمساهمة السحابة الإلكترونية. تُقدم هذه الدوال عادةً في شكل جدولي ويتم استكمالها باستخدام دوال تكعيبية.

• الجهد بين الذرات
• إمكانات لينارد-جونز
• إمكانية إصدار سندات
• مجال القوى (الكيمياء)