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Résumé:

Les méthodes expérimentales de caractérisation de matériaux vitreux ont connuun fort développement. Cependant, l'interprétation des spectres expérimentaux(Raman, hyper-Raman, IR, RMN, etc...) s'avère souvent difficile en raison dudésordre structural qui leur est propre. La connaissance des verres et liquidessilicatés (SiO 2 +oxydes) est essentielle pour faire progresser nombre de domainesscientifiques et industriels tels que la chimie des verres et céramiques,l'électronique, les sciences de la terre ou bien le confinement des déchetsindustriels et nucléaires.Les progrès constants de la puissance des ordinateurs, ainsi que des codes desimulation atomistique, ont permis l'essor des modélisations numériques, qui ontdésormais pris une place prépondérante en science en général, et dans la sciencedes verres en particulier. Depuis le milieu des années 90, il est devenu égalementpossible de simuler des verres au moyen de méthodes ab initio et ceci bien sûrgrâce au développement continu des ordinateurs parallèles.Les études réalisées au moyen d'approches ab initio sont bien sûr les plus fiables,mais, du point de vue pratique, ont encore un coût numérique très élevé, mêmepour les super-ordinateurs les plus rapides. Pour palier cet inconvénient, il fautconsidérer la description alternative basée sur la connaissance d'un potentielinteratomique effectif. Cette dernière donne accès à un gain d'un facteur 1000 aumoins sur la taille des modèles, et également pour les longueurs des trajectoires.Après un rappel bref des principes de base des simulations atomistiquesclassiques et ab initio, j'illustrerai à travers quelques exemples que ces simulationspermettent d’approfondir nos connaissances sur l'organisation structurale desverres silicates à l’échelle locale et intermédiaire, ou bien d’établir dans certainscas des corrélations directes entre les arrangements structuraux et des propriétésspectroscopiques et mécaniques.