量子平均力动理学理论:一般表述及其在温稠密物质中电子-离子输运的应用
等离子体物理
2020-01-31 v1
摘要
我们提出一种将等离子体输运理论扩展到温稠密物质(WDM) regime 的方法,该 regime 以中等库仑耦合和电子简并为特征。它基于最近提出的 BBGKY 层级闭合,该闭合按关联对其平衡值的偏离展开,而非按关联强度展开。该动理学方程包含对碰撞项的修正,以及一个模拟状态方程非理想贡献的第二项。在半经典极限下推导出一个显式碰撞算符,类似于 Uehling-Uhlenbeck 方程,但散射由平均力势(PMF)介导。作为演示,我们利用该碰撞积分评估稠密等离子体中的温度和动量弛豫率。我们得到依赖于简并和耦合的“库仑积分”,取代散射率中的 。我们还额外发现了简并影响动量弛豫与温度弛豫方式的新奇差异。最后,我们评估了温稠密氘在涵盖经典到量子以及弱到强耦合转变的密度和温度范围内的电子-离子弛豫率。结果与 Landau-Spitzer 率以及由量子 Landau-Fokker-Planck 方程和 Lee-More 模型得到的速率进行比较。我们发现这些模型在简并和中等耦合 regime 下显著偏离,并将此差异归因于各模型处理泡利阻塞、关联、大角度散射和衍射物理的方式不同。
引用
@article{arxiv.2001.11438,
title = {Quantum Mean-Force Kinetic Theory: General Formulation and Application to Electron-Ion Transport in Warm Dense Matter},
author = {Shane Rightley and Scott D. Baalrud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11438},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 8 figures