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温暖稠密物质 regime下的电导率与低频不透明性

等离子体物理 2025-04-04 v1

摘要

本文探讨了计算温暖稠密物质(warm dense matter) regime下低频不透明性的不同方法。讨论了平均原子近似以及用于计算不透明性的不同模型(如Ziman或Ziman-Evans模型)的相关性,并将结果与ab initio模拟进行比较。我们首先回顾了基于库布诺线性响应理论推导的Ziman-Evans电阻率,使用Lippmann-Schwinger方程解的局部近似。借助此近似,我们在不采用Born近似的前提下,将离子结构因子显式引入Ziman公式。两种方法都涉及散射相位移的计算,我们采用基于自适应步长的Runge-Kutta-Merson求解器对相位移进行积分。我们指出,如果原子编号Z不太大,则这种方式积分相位移比使用经典Numerov型格式求解径向薛定谔方程更高效。探索了 various近似以进一步提高计算效率。对于Born近似,我们指出直接在散射截面中使用Born相位移比基于电子-离子势傅里叶变换的积分公式更准确。我们还将基于拟合电子-离子势的Yukawa形式解析公式与数值积分进行比较。将平均原子结果与DFT分子动力学模拟进行比较,针对稀释 regime下的铝、固体密度下铜、铝和金的不同温度。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.02368,
  title  = {Electrical conductivities and low frequency opacities in the warm dense matter regime},
  author = {Mikael Tacu and Jean-Christophe Pain and Matthias Pautard and Christophe Blancard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.02368},
  year   = {2025}
}

备注

submitted to "Contributions to Plasma Physics"