高温致密氦的路径积分蒙特卡洛与密度泛函分子动力学模拟
材料科学
2015-05-13 v1
摘要
本文应用两种第一性原理模拟技术——路径积分蒙特卡洛（PIMC）和密度泛函分子动力学（DFT-MD），研究了密度范围为 0.387 - 5.35 g/cc、温度范围为 500 K - 1.28x10^8 K 的高温致密氦。通过结合低温下的 DFT-MD 数据与高温下的 PIMC 结果，推导出了一个统一的状态方程（EOS）。在中间温度范围内，两种技术的结果吻合良好。在最高温度下，PIMC 结果收敛于德拜 - 休克尔极限定律。为了推导熵，引入了一种热力学一致的自由能拟合，该拟合能够复现由第一性原理模拟得出的内能和压强。状态方程以表格和拟合公式的形式呈现，并与化学模型进行了比较。此外，利用对关联函数分析了流体结构。冲击 Hugoniot 曲线与近期的激光冲击波实验进行了对比。
引用
@article{arxiv.0805.0317,
title = {Path Integral Monte Carlo and Density Functional Molecular Dynamics Simulations of Hot, Dense Helium},
author = {B. Militzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:0805.0317},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 15 figures