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Chapitre 3. Développement d’un potentiel intermoléculaire polarisable
simple et précis
position de l’atome fictif le long de l’axe C2 de la molécule, un nouveau jeu de charges est
déterminé afin de reproduire au mieux le potentiel (résultats en figure 3.2). Les variations
de position de cette particule sont effectuées entre -0.4 et 0.2 Å. La direction positive de
l’axe est définie telle que celui-ci est à l’extérieur de l’angle HOH formé par les atomes de
la molécule.
Figure 3.1 – Modèle quatre-points dans l’esprit de TIP4P [313]. L’atome fictif (en vert)
est placé suivant l’axe bissecteur de l’angle défini par les atomes d’hydrogène et d’oxygène.
La courbe caractérisant l’erreur commise par rapport à la reproduction du potentiel
en fonction de la séparation du site fictif de l’oxygène montre un minimum à une
distance de 0.276 Å. Ce résultat est compatible avec le modèle TIP4P [313] qui place la
charge à 0.15 Å de l’oxygène. En se situant à ce minimum, la reproduction du potentiel
électrostatique est telle que l’erreur relative entre le calcul de mécanique quantique et
le modèle est d’environ 6 % (voir le tableau 3.2.2). En comparaison avec le modèle à
trois points, pour lequel l’erreur est d’environ 49 %, le gain en reproduction du potentiel
quantique n’est pas négligeable.
Les potentiels électrostatiques du formaldéhyde, de l’ion formate et du benzène [162–
164] ont aussi été reproduits à partir de charges ponctuelles. Pour chaque molécule
isolée, le potentiel électrostatique a été calculé sur une grille de points. Le nombre de
points de la grille est, respectivement, de 3079, 3056 et 8070. Dans le cas du benzène,
la reproduction du potentiel électrostatique avec un modèle de charges atomiques n’est
pas optimale (environ 21 % d’erreur, voir tableau 3.2.2). Comme pour le modèle d’eau,
la majeur partie de l’erreur semble être du à une mauvaise reproduction du quadrupôle
moléculaire. Pour cette molécule, deux modèles supplémentaires ont donc été dérivés
afin de mieux reproduire le quadrupôle moléculaire. Le premier modèle est un modèle à
treize points (13-p), dans lequel un site fictif a été ajouté au centre du noyau aromatique.
Le second modèle est constitué de charges atomiques et de dipôles atomiques localisés