A numerical investigation of the 2-dimensional crystal problem

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Résumé: Nous présentons une approche numérique visant à vérifier que certains modèles rendent compte du fait qu'à temprature nulle, la matière est cristalline (i.e périodique dans notre cas). Pour différents types d'intractions, de nature classiques d'une part, mais aussi de nature quantique, nous calculons numériquement l'état fondamental d'un ensemble de $N$ atomes identiques, avec $N$ grand. Nous développons et adaptons pour cela divers algorithmes d'optimisation, déterministes ou stochastiques. Quels que soient le modlèe et l'algorithme, les résultats indiquent que l'état fondamental devient périodique quand $N$ croît.
Abstract: This paper presents a numerical approach for the problem of determining whether some mathematical models for matter at zero temperature spontaneously give rise to a periodic structure. For different types of interactions, of either quantum or classical nature, we numerically compute the ground state of a set of $N$ identical atoms, with $N$ large. For this purpose, various optimization algorithms, both of deterministic and stochastic types, are developped and adapted. Whatever the model and the algorithm, results show that the ground state approaches a periodic structure as $N$ grows.

Mots Clés: ;

Date: 2003-05-01