多组分方法下中子星内壳层在结晶时的状态

中子星内壳层中可能存在的非晶态和非均质相预计会降低壳层的电导率，从而对星的磁热演化产生潜在的重要影响。在冷却模拟中，这种无序程度通常由一个杂质参数来量化，该参数常被视为自由参数。我们旨在通过包含壳层最新微观物理的微观计算，给出杂质参数随壳层密度变化的定量预测。我们采用有限温度下的多组分方法，利用基于近期微观核模型并在扩展的 Thomas-Fermi 计算上优化的改进能量泛函，对离子进行可压缩液滴描述。通过添加重排项确保热力学一致性，并在液相中纳入了对线性混合规则的偏离。杂质参数在由单组分等离子体近似确定的结晶温度下，针对不同泛函进行了一致性计算。我们的计算表明，在结晶温度下，内壳层的组成主要由电荷数在 $Z \approx 40$ 左右的原子核主导，而 $Z$ 分布的范围从中子滴线附近的约 20 变化到接近壳-核过渡区的约 40。这反映在杂质参数的行为上，该参数随密度单调增加，在内壳层更深的区域达到约 40。我们的研究表明，杂质的贡献不可忽略，因此可能对中子星壳层的输运性质产生影响。所获得的杂质参数值代表了下限；在存在非球形几何结构和/或快速冷却动力学的情况下，预计会得到更大的值。