Modelo de átomo incrustado

En química computacional y física computacional , el modelo de átomo embebido , método de átomo embebido o EAM , es una aproximación que describe la energía entre átomos y es un tipo de potencial interatómico . La energía es una función de una suma de funciones de la separación entre un átomo y sus vecinos. En el modelo original, de Murray Daw y Mike Baskes, ^{[ 1 ]} estas últimas funciones representan la densidad electrónica. El EAM está relacionado con la aproximación del segundo momento a la teoría de enlace fuerte , también conocida como el modelo de Finnis-Sinclair. Estos modelos son particularmente apropiados para sistemas metálicos. ^{[ 2 ]} Los métodos de átomo embebido se utilizan ampliamente en simulaciones de dinámica molecular .

En una simulación, la energía potencial de un átomo,${\displaystyle i}$, viene dado por ^{[ 3 ]}

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

dónde${\displaystyle r_{ij}}$es la distancia entre átomos${\displaystyle i}$y${\displaystyle j}$,${\displaystyle \phi _{\alpha \beta }}$es una función potencial por pares,${\displaystyle \rho _ {\beta }}$es la contribución a la densidad de carga electrónica del átomo${\displaystyle j}$de tipo${\displaystyle \beta }$en la ubicación del átomo${\displaystyle i}$, y${\displaystyle F}$es una función de incrustación que representa la energía necesaria para colocar el átomo${\displaystyle i}$de tipo${\displaystyle \alpha }$en la nube de electrones.

Dado que la densidad de la nube electrónica es una suma sobre muchos átomos, generalmente limitada por un radio de corte, el potencial EAM es un potencial de múltiples cuerpos. Para un sistema de átomos de un solo elemento, se deben especificar tres funciones escalares: la función de incrustación, una interacción por pares y una función de contribución de la nube electrónica. Para una aleación binaria, el potencial EAM requiere siete funciones: tres interacciones por pares (AA, AB, BB), dos funciones de incrustación y dos funciones de contribución de la nube electrónica. Generalmente, estas funciones se proporcionan en formato tabular y se interpolan mediante splines cúbicos.

• potencial interatómico
• Potencial de Lennard-Jones
• Potencial de orden de bonos
• Campo de fuerza (química)