Der Begriff atomic bzw. atomar bezeichnet in der Werkstoffwissenschaft die Beschreibung und Modellierung von Werkstoffen auf der Ebene einzelner Atome und ihrer Wechselwirkungen. Auf diesem atomaren Maßstab werden strukturelle, elektronische und energetische Eigenschaften betrachtet, die makroskopische Materialeigenschaften wie Festigkeit, Duktilität, Leitfähigkeit oder Diffusionsverhalten bestimmen.

Atomare Modelle berücksichtigen typischerweise das diskrete Gitter, Bindungsarten (kovalent, metallisch, ionisch), lokale Defekte (Zwischengitteratome, Leerstellen, Versetzungs-Kerne) sowie kurzreichweitige Ordnung. Rechenmethoden wie Density Functional Theory (DFT) und klassische Molekulardynamik nutzen explizite Atompositionen und -kräfte, um Gleichgewichtszustände, Phasenstabilitäten, Übergangsbarrieren und Reaktionspfade vorherzusagen.

Im Kontext der Simulation werden atomics auch als elementare, nicht weiter teilbare Operationen verstanden (z.B. in parallelen Algorithmen), die auf atomaren Datenstrukturen operieren, um Zustände konsistent zu aktualisieren. In der numerischen Werkstoffmodellierung ist dies relevant, wenn viele Prozesse gleichzeitig auf atomare Größen wie lokale Spannungen, Belegungszahlen oder Nachbarschaftslisten zugreifen.

Die Kopplung atomarer Beschreibungen mit mesoskopischen und kontinuierlichen Modellen (Multiskalen-Ansätze) erlaubt es, Brücken zwischen atomarem Maßstab und Bauteilebene zu schlagen. Damit sind atomare Konzepte zentral für das Verständnis von Versagensmechanismen, Diffusion, Phasenumwandlungen und funktionalen Eigenschaften moderner Hochleistungswerkstoffe.