6. Définition des propriétés calculées

6.1. Constante diélectrique

La constante diélectrique statique peut être obtenue par dynamique moléculaire [16]. est obtenue par la relation suivante :

\[\epsilon = 1 + \frac{4\pi}{3} \frac{\langle \vec M^2 \rangle - \langle\vec M \rangle^2}{Vk_{\rm B} T} \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\]

Attention

La dernière fraction est indispensable pour obtenir les bonnes dimensions. Elle est généralement omise dans les articles. Le \(\epsilon_0\) est la permitivité diélectrique du vide.

Cette équation est valide pour une simulation utilisant Ewald avec des conditions au limite métallique (tinfoil conditions) qui correspondent à système placé dans un milieu de constante diélectrique \(\epsilon_{\rm EW}=\infty\). Ce sont les conditions utilisées dans LAMMPS pour les interactions entre charges et dipoles. Boresh et Steinhauser [17] proposent d’ajouter une correction où \(\epsilon_{\rm EW}=\epsilon\), la constante diélectrique du milieu simulé.

6.1.1. Mise en œuvre avec LAMMPS

LAMMPS possède un compute dipole qui permet de calculer les coordonnées du moment dipolaire et le moment total des atomes dans un groupe donné. Les lignes ci-dessous sont utilisées pour calculer le moment dipolaire pour tous les atomes de la boites et imprimer leur valeur avec la fréquence perdm dans le fichier dm.out.

compute dm all dipole
variable mm   equal c_dm
variable mx   equal c_dm[1]
variable my   equal c_dm[2]
variable mz   equal c_dm[3]
fix dmfile all print ${perdm} " ${mm} ${mx} ${my} ${mz} " file dm.out screen no

Le fichier dm.out est ensuite post-traité par l’outil lmpdiel.

6.2. Dynamique rotationnelle

La dynamique rotationnelle du chloroforme peut être décrite par des polynomes de Legendre

\[C_l(t) = \left< P_l(\vec e(0) \vec e(t)) \right>\]