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温致密氧的第一性原理状态方程与电子性质

等离子体物理 2016-01-22 v1 材料科学

摘要

我们执行全电子路径积分蒙特卡洛(PIMC)和密度泛函理论分子动力学(DFT-MD)计算,以探索氧的温致密物质状态。我们的模拟覆盖了 11001-100~g\,cm3^{-3}10410910^4-10^9~K 的宽密度-温度范围。通过结合PIMC和DFT-MD的结果,我们能够在所有温度下从第一性原理计算压力和内能,并提供连贯的状态方程。我们将第一性原理计算与分析状态方程进行比较,后者在高于 8×\times106^6~K 的温度下趋于一致。对关联函数和电子态密度揭示了由温度和密度驱动的演化等离子体结构和电离过程。当我们在恒定温度下增加密度时,我们发现1s态的电离分数降低,而其他电子态移向连续区。最后,计算得到的冲击Hugoniot曲线显示出随着第一和第二壳层电离,压缩性增加。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.05782,
  title  = {First-Principles Equation of State and Electronic Properties of Warm Dense Oxygen},
  author = {K. P. Driver and F. Soubiran and Shuai Zhang and B. Militzer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.05782},
  year   = {2016}
}