双组分等离子体液固相平衡的直接分子动力学模拟

我们使用两相分子动力学模拟确定了碳-氧和氧-硒等离子体混合物的液固相图。我们使用键角度量来识别液体、固体和界面区域。为了研究有限尺寸效应，我们执行了 27648 和 55296 个离子的模拟。为了帮助监测非平衡效应，我们计算了扩散常数 $D_i$。对于碳-氧系统，我们发现固体中氧离子的 $D_O$ 远小于碳离子的 $D_C$，并且两个扩散常数都比液相中的扩散常数小 80 倍或更多。我们的碳-氧相图与 Medin 和 Cumming 预测的相图非常一致。这表明来自有限尺寸和非平衡效应的误差很小，并且碳-氧相图现在已被准确知晓。氧-硒系统是吸积中子星上更复杂的快速质子俘获核合成灰烬成分的一个简单双组分模型。氧在主要成分为硒的晶体中的扩散非常快，与液相中的扩散相当。我们发现氧-硒系统的熔化温度略低于 Medin 和 Cumming 预测的值。这可能是由于电子屏蔽效应。