利用第一性原理计算机模拟研究温热致密 MgSiO$_3$ 中的热电离与压力电离
材料科学
2020-12-02 v2 计算物理
等离子体物理
摘要
利用路径积分蒙特卡洛和密度泛函分子动力学(DFT-MD)模拟,我们研究了顽火辉石 MgSiO 在温热致密物质区间的性质。我们生成了跨越宽温度与密度范围(10--10 K 和 6.42--64.16 g cm)的一致状态方程(EOS)。我们推导了冲击 Hugoniot 曲线,其与实验符合良好。我们通过定位等温下内能随密度或压力变化取最小值的位置,确定了热电离与压力电离区间的边界。在低密区,随着自由态权重的改变,内能随密度增大而减小,热电离占主导。相反,在高密区即压力电离区间,内能随密度增大而增大。我们确定了两区间的边界,并表明冲击 Hugoniot 曲线上的压缩极大值源于 K 壳层电子发生热电离而非压力电离。
引用
@article{arxiv.2002.12163,
title = {Thermal and Pressure Ionization in Warm, Dense MgSiO$_3$ Studied with First-Principles Computer Simulations},
author = {Felipe González-Cataldo and Burkhard Militzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12163},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2001.00985