单组分等离子体的精确第一性原理状态方程

我们获得了经典单组分等离子体（OCP）的过量自由能$F_{ex}$和内能$U_{ex}$的精确“第一性原理”表达式。我们使用Hubbard-Schofield变换，将OCP哈密顿量映射到类伊辛哈密顿量，其系数以参考系统的平衡相关函数表示。我们使用理想气体作为参考系统，其所有相关函数都是已知的。显式计算在省略类伊辛哈密顿量的高阶项的情况下进行。对于等离子体参数$\Gamma$的小值，恢复了Debye-Huckel对$F_{ex}$和$U_{ex}$的结果。对于大的$\Gamma$，这些量线性依赖于$\Gamma$，与OCP的蒙特卡洛发现一致。获得的解析表达式相当好地再现了内能的MC数据。