中子星壳层的断裂性质

中子星壳层的强度对于磁星耀发、脉冲星 glitches 与引力波辐射的建模至关重要。我们旨在通过分析完美体心立方库仑晶体的单轴拉伸变形（伸长与收缩）来阐明此问题，特别留意该过程固有的各向异性。我们的分析基于 Baiko 与 Kozhberov (2017) 的半解析方法，该方法对任意均匀变形，都允许在完全非线性 regime 下计算晶格失去动力学稳定性的临界变形参数。我们确定了相对于结晶学轴的任意拉伸方向上的临界应变、压强各向异性与变形能。这些量显示出强烈的各向异性：它们随变形轴取向的不同而变化近 10 倍。对于多晶壳层，我们认为可弹性承受的拉伸变形最大应变为 0.04。它低于 Horowitz 与 Kadau (2009) 剪切变形分子动力学模拟得到的 0.1 断裂应变。多晶物质的最大压强各向异性估计在 0.005 到 0.014 $nZ^2e^2/a$ 范围内，其中 $n$ 为离子数密度，$Ze$ 为离子电荷，$a$ 为离子球半径。我们讨论了中子星壳层中塑性运动与大型晶粒形成的可行机制，并分析了在磁场演化与磁星耀发活动背景下此类晶粒断裂相关的能量释放。