Présentation - 1ère partie
Présentation - 2ème partie

L'un des grands défis des simulations atomiques est de reproduire des systèmes sur des échelles comparables à l'expérience. Si les superordinateurs permettent l'étude de systèmes aux tailles toujours plus grandes, il est beaucoup plus difficile d'étendre l'échelle de temps. Pour des systèmes dont la dynamique est dominée par des mécanismes de diffusion locaux avec des barrières élevées par rapport à la température, on peut toutefois utiliser des méthodes de Monte Carlo cinétiques, basées sur la théorie de l'état de transition. La plupart des algorithmes de ce type souffrent toutefois de deux limitations importantes:

afin de pouvoir construire un catalogue initial d'événements, les atomes doivent se déplacer sur un réseau cristallin sous-jacent;

pour que le catalogue soit de taille raisonnable, il faut aussi supposer que les déformations élastiques à longue portée n'ont pas d'impact sur les barrières.

Ces deux approximations sont valides pour la croissance de systèmes métalliques élémentaires, mais ne s'appliquent pas aux semiconducteurs, aux systèmes désordonnées ou aux alliages.

Dans ce séminaire, je présente ART cinétique, un algorithme de Monte Carlo cinétique qui lève ces deux limitations et permet, grâce à une classification topologique, les simulations hors-réseau et la mise à jour à la volée du catalogue d'événements, prenant en compte les déformations élastiques à longue portée. Je montrerai 3 exemples d'applications de la méthode ainsi que son portage à BigDFT, qui permettra une description beaucoup plus précise des systèmes étudiés.

Le code ART cinétique a été développé par Fedwa El-Mellouhi, Laurent Karim Béland, Peter Brommer, Jean-François Joly et moi-même - en collaboration avec Laurent J Lewis. Les travaux sur BigDFT sont effectués en collaboration avec Eduardo Machado Charry, Pascal Pochet, et les membres de la collaboration MUSCADE.

Les séminaires de la Fondation sont libres d'accès et ouverts à tous. Nous espérons que vous serez nombreux à participer à cet échange.