Diffusion et défauts ponctuels : quel est l'apport de la simulation numérique ?

(Reçu le 20 Mars 1995, révisé le 14 août 1995, accepté le 21 août 1995)

Abstract
This paper gives a brief review of the simulation techniques used to calculate diffusion coefficients and defect energies in solids. It is focused on the studies of equilibrium self diffusion involving mainly the computations performed using Molecular Dynamics method (MD). The main parts of the computations are described together with the conditions of use. The computational techniques used can be divided in two parts. In the first case the diffusion coefficients are computed directly by MD. In the second case, energy minimisations are associated to MD calculations to compute the defect energies and their diffusivities. Some recently published results are described in order to illustrate the main applications of the simulation techniques.

Résumé
Les méthodes de simulation numérique utilisées pour calculer les coefficients de diffusion et les énergies des défauts dans les solides sont présentées brièvement dans cet article. On discute principalement les calculs des coefficients d'autodiffusion à l'équilibre thermodynamique utilisant la méthode de la Dynamique Moléculaire (DM). Les principales étapes de calculs sont expliquées ainsi que les conditions d'application. Les calculs réalisés dans le cadre des études de diffusion se répartissent en deux groupes. Dans le premier cas, on effectue un calcul direct des coefficients de diffusion par DM. Le second cas correspond à une approche indirecte qui combine des calculs d'énergie des défauts ponctuels par minimisation énergétique et des calculs de diffusivité des défauts par DM. Les principaux domaines d'application de ces techniques de simulation sont illustrés en faisant appel à des résultats publiés récemment.