将 vdW-DF 第一性原理预测与耦合电子-离子蒙特卡洛对高压液氢的基准比较
材料科学
2019-07-24 v1 统计力学
计算物理
摘要
我们报道了分子解离区域中沿两条等温线的高压液氢核结构与光学响应的第一性原理结果。我们采用带 vdW-DF 近似（vdW）的密度泛函理论（DFT），并将结果与耦合电子-离子蒙特卡洛（CEIMC）的已有预测进行基准比较。在固定密度和温度下，我们发现 vdW 给出的压力在分子绝缘相中比 CEIMC 高约 10 GPa，在解离金属相中高约 20 GPa。使用 vdW 发现分子被过度稳定，键长略短，且抗压缩性更强。因此，沿等温线的压力解离使用 vdW 比 CEIMC 计算更为渐进。在临界点以下，两种理论均在相同密度区域观察到液-液相变，但 vdW 预测的相变密度不连续性更小，即一阶特征更弱。使用 Kubo-Greenwood 计算的光学电导率在两系统中相当相似，并反映了 vdW 略强的分子性。
引用
@article{arxiv.1812.07818,
title = {Benchmarking vdW-DF first principle predictions against Coupled Electron-Ion Monte Carlo for high pressure liquid hydrogen},
author = {Vitaly Gorelov and Carlo Pierleoni and David M. Ceperley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07818},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 7 figures, submitted to Contribution to Plasma Physics