Figure 1 - uploaded by Paul Ceria
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1 : Représentation de l'atome de carbone, composé d'un noyau de six neutrons et six protons. Les six électrons sont représentés par des probabilités de présence par le biais de nuages électroniques. 

1 : Représentation de l'atome de carbone, composé d'un noyau de six neutrons et six protons. Les six électrons sont représentés par des probabilités de présence par le biais de nuages électroniques. 

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Le carbone a depuis longtemps attiré l’imagination des chercheurs. S'il est l’élément clé de la vie, il trouve également de nombreuses applications dans divers domaines de la technologie. La phase la plus stable du carbone est le graphite, jusqu’à des pressions de 10 GPa à température ambiante. Au dessus de cette pression, il subit des transformati...

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Context 1
... atomes dans un solide et leurs interactions dans le cadre de la mécanique quantique sont illustrés par des approches de simulations numériques de dynamiques moléculaires ab initio, dont bien entendu avant l'ère informatique les calculs se faisaient à la main. Cette simulation numérique permet de résoudre la répartition des électrons (densité électronique) entre les atomes. Ces électrons étant essentiellement responsables des interactions entre les atomes, cette simulation va finalement nous donner la cohésion, c'est-à-dire l'ensemble des forces qui unissent le solide, et ainsi comprendre la stabilité et le comportement mécanique de ce solide. Cette description ab initio du solide est donc très proche des premiers principes de l'hamiltonien où nous pouvons représenter schématiquement des probabilités de présence et de rencontre des électrons par des nuages électroniques autour des atomes (Cf. Figure 1.1). L'avantage de cette dynamique moléculaire ab initio est qu'elle commet très peu d'approximation. La difficulté réside dans le traitement des calculs de nature très complexe, il va falloir résoudre la localisation et la probabilité de présence (fonctions d'onde) de l'ensemble des électrons que nous rencontrons pour chacun des atomes. Au fur et à mesure que le nombre d'atomes croît, le nombre de degré de liberté dans le système augmente et la difficulté sur un plan numérique devient ...