白矿星核心二元晶体混合物的短程有序与平衡结构
太阳与恒星天体物理
2025-04-17 v1 等离子体物理
摘要
单层原子核在近似均匀的退化电子背景上的混合物是白矿星内部物质的真实模型。尽管通过首次性原理模拟在理解其相图方面取得了显著进展，但此类混合物的结构、热力学和动力学性质仍鲜为人知。我们基于离子不同类型之间的相互短程有序概念，发展了二元混合晶体状态的半解析模型。我们推导了包括静电能量（考虑离子相对于晶格节点位移的效应）的解析公式，并估计其残余熵。随后我们对 C/O 混合物在全部相关组成和温度下的序参数进行自由能最小化。得到的 C/O 相图与最新首次性原理研究得到的结果在合理范围内一致。晶体化混合物的平衡微结构显示随温度降低而演化，这原则上可诱导结构相变。后者将伴随热能释放。该理论为分析二元混合物的有序性和构建相图，以及改进稠密晶体物质的电子-离子散射速率和动力学性质的计算开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2504.11545,
title = {Short-range ordering and equilibrium structure of binary crystal mixtures of atomic nuclei in white dwarf cores},
author = {D. A. Baiko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11545},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 1 table, 4 figures; accepted in Phys. Rev. E