用于研究全离子态和部分离子态氢的电子与离子结构——基于中性伪原子方法及电子子系统的经典图

Bonitz 教授及其合作者通过{\it ab initio}模拟对均匀电子流和电子-质子流（即氢）的研究作出了开创性贡献，本稿即为此做纪念文。本文综述了这些系统可用的理论方法，其中传统的小参数方法已失效。我们采用中性伪原子（NPA）方法，以及用于电子子系统的经典映射，来研究氢等离子体。我们展示了{\it 同时}在计划密度和温度下，完全离子化和部分离子化的氢相都可以存在，这些条件符合行星物理学中感兴趣的压力和温度。计算了均值离子化 $\bar{Z}$、配对分布函数、自由能、压力和电导率，以 characterize 竞争相态。此处 $\bar{Z}$ 也是完全离子化和未离子化氢混合性的度量。近期采用路径积分蒙特卡罗方法和N原子密度泛函理论（DFT）模拟提供的关键结构数据，包括电子-电子结构因子 $S_{ee}(k)$，用于解释X射线散射和其他诊断手段。我们表明，这些结构数据可通过完全离子化等离子体的经典映射方案来低成本地获得，更一般地，可用于部分离子化系统的单原子（平均原子）DFT方法。