中子星壳层的剪切模量

考虑离子运动，利用热力学微扰理论计算了固态中子星壳层的剪切模量。在给定密度下，壳层被建模为具有均匀电荷补偿电子背景的单种完全电离原子核的体心立方库仑晶体。考虑了离子运动的经典和量子机制。在经典温度范围内的计算与先前的蒙特卡洛模拟吻合良好。在这些温度下，剪切模量由静态晶格的正贡献和离子运动的负$\propto T$贡献之和给出。量子计算是首次进行的。主要结果是，在低温下，离子运动对剪切模量的贡献饱和为一个常数值，这与零点离子振动有关。这种行为在定性上类似于零点离子运动对晶体能量的贡献。对于较轻元素在较高密度下，量子效应可能很重要，其中离子等离子体温度与典型的库仑离子相互作用能相比并非完全可忽略。数值计算的结果由方便的拟合公式近似。它们应被用于精确的中子星振荡建模，这是星震学的一个快速发展的分支。