Afterburst thermal relaxation in neutron star crusts
我们研究了中子星在地壳内部加热事件（爆发）后的热弛豫。我们认为薄和厚的球对称加热器，超流和非超流地壳，恒星与开放和禁止直接Urca过程在其核心。特别是，我们分析了长期的热弛豫后，在完全或部分吸积地壳的瞬态吸积中子星核变换产生的地壳深部加热。这种长期弛豫有一个典型的弛豫时间和地壳与地核热平衡的总的有限持续时间。如果加热器位于地壳内部，地壳内部的中子超流性对弛豫有很大影响。它缩短并统一了热波从加热器到表面的出现时间。这对于解释在准持久低质量X射线双星中观测到的磁星和瞬时吸积中子星爆发是很重要的。
2018-09-16 astro-ph.HE
On the Inner Crusts of Neo-Neutron Stars: exotic light nuclei, diffusional and thermodynamical stability
National Institute for Physics and Nuclear Engineering（核物理与核工程国家研究所）
本文基于扩展核统计平衡模型研究新中子星内壳层，发现深层存在几乎纯净的富中子轻核层，并证明其扩散稳定且团簇化消除了亚饱和核物质的密度不稳定性。
2025-11-07 astro-ph.HE nucl-th
Vortex unpinning due to crustquake initiated neutron excitation and pulsar glitches
脉冲星经历地壳地震释放应变能，它可以被恒星内部地壳内的一个小区域吸收，并激发其中的自由超流中子。这些中子与周围被钉扎涡旋的散射可以使大量涡旋解除钉扎，从而有效地减小涡旋线上的钉扎力。这种由中子散射引起的脱钉扎现象会分别对大小在$\sim 10^{-8} - 10^{-7}$和$\sim 10^{-9} - 10^{-8}$范围内的蟹状星和船帆座脉冲星产生毛刺。虽然我们在这里讨论的地壳地震引发的激发，建议是非常普遍的，同样适用于任何其他来源，可以激发自由超流中子，或可以负责超流-正常相变的中子超流在脉冲星的内地壳。
2020-09-17 astro-ph.HE
Neutron conduction in the inner crust of a neutron star in the framework of the band theory of solids
即使中子星内壳中的“自由”中子是超流的，由于非耗散夹带效应，它们仍然与原子核强耦合。在固体能带理论的框架内，对内地壳所有区域的这些效应进行了系统的研究。使用固态物理学的概念，它表明，传导中子的密度，即有效地“自由”的中子，可以比未结合的中子的密度小得多（在某些层的数量级）由于布拉格散射。这些结果表明，可能有必要对各种可观测到的中子星现象的解释进行修订。
2012-03-01 astro-ph.HE nucl-th
Inner crust equations of state for CompOSE
在本文中，我们提出了一些相对论性的平均场内地壳状态方程，最近上传到CompOSE在线存储库。这些状态方程满足实验和微观约束，也能够重现两个太阳质量的恒星。我们整合TOV方程，以获得质量半径关系，我们还计算潮汐变形，紧凑性，和有效的潮汐变形，比较从NICER和LIGO和Virgo的最新天体物理数据。
2022-07-28 astro-ph.HE nucl-th
Thermal and transport properties of the neutron star inner crust
本文综述了中子星内壳的热性质和输运性质的核物理和凝聚态物理基础。这些性质在解释诸如吸积中子星、超暴和磁星耀斑中的热弛豫等瞬态现象中起着关键作用。我们强调的简化，发生在低温下，内壳可以描述的电子和集体激发。详细讨论了物质的固体和超流相的热导率和热容量，并强调了它在解释软X射线瞬变中子星观测中的作用。我们强调最近的理论和观测结果，并确定未来的工作需要更好地了解主机的瞬态现象在中子星。
2012-01-26 astro-ph.HE nucl-th
Effect of Inner Crust EoS on Neutron star properties
在相对论平均场（RMF）模型的框架下研究了中子星的最大质量和半径。研究了在不同的对称性能量斜率参数下，不同的内壳状态方程（EoS）下正则质量处半径$R_{1.4}$的变化。结果表明，虽然NS最大质量和相应的半径随地壳EoS的不同而变化不大，但半径和1.4 $M_{\odot}$处的潮汐变形能力随地壳EoS的不同而变化，在典型质量处的半径变化约为1-2 km。对于非统一的EOS，具有低对称性能量斜率参数的地壳在正则质量处产生低NS半径。最大旋转中子星的性质也进行了研究。在正则质量为1.4 $M_{\odot}$的情况下，旋转恒星的半径也随斜率参数的变化而变化。与静态中子星类似，旋转中子星在1.4 $M_{\odot}$处的半径也受内壳斜率参数的影响。其他重要的量，如转动惯量，频率，旋转动能，重力能量比也计算。这些量的变化与地壳坡度参数被发现是更成比例的质量和半径的NS。
2021-03-18 astro-ph.HE nucl-th
Effect of quantizing magnetic field on the inner crusts of hot Neutron Stars
本文研究了强量子化磁场和有限温度对热中子星内壳性质的影响。中子星的内层壳层包含了排列在晶格中的富中子核，这些富中子核嵌在自由中子和电子的气体中。我们描述的系统内的Wigner-Seitz（WS）细胞近似。核能的计算采用Skyrme模型和SkM ~* 相互作用。为了分离核的性质，我们遵循Bonche，Levit和Vautherin提出的减法程序，在Escheras-Fermi近似下。通过最小化满足电中性和$β-$平衡条件的WS晶胞的自由能，得到了内壳在不同密度、温度和磁场下的平衡性质.我们推断，在重子密度和温度一定的情况下，强量子化磁场使单胞半径、单胞中的中子和质子数比无场情况下的小。然而，原子核中的核子数在磁场的存在下增加。在磁化的内壳中，每个核子的自由能也降低。另一方面，我们发现有限的温度往往会掩盖磁场的影响。我们的结果可能是重要的背景下，$r-$过程核合成的双中子星合并。
2020-10-31 astro-ph.HE nucl-th
Effect of strong magnetic fields on the crust-core transition and inner crust of neutron stars
本文用弗拉索夫方程确定了考虑核子反常磁矩的磁化核物质和中性恒星物质本征模的色散关系。的形式主义是适用于动力学的旋节，一个量，给出了一个很好的估计，在中子星的壳核过渡的确定。本文研究了$10^{15}-10^{17}$ G量级的强磁场对磁化中子星地壳伸展的影响。在相对论平均场模型下确定了中子-质子-电子（$npe$）物质在欠饱和密度下的动力学不稳定区。结果表明，强磁场对不稳定区有很大的影响，壳核转换是由于新朗道能级的开启而导致的一系列稳定区和不稳定区。对于大于10 $^{15}$ G的磁场，反常磁矩的影响不可忽略。过渡区地壳的复杂性和地壳厚度的增加可能直接影响与地壳有关的中子星的性质。
2017-04-02 astro-ph.HE nucl-th
Vortex Dynamics in the Neutron Star Inner Crust
Columbia University（哥伦比亚大学）；Montana State University（蒙大拿州立大学）；Illinois State University（伊利诺伊州立大学）；University of Illinois Urbana–Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究中子星内 crust 中超流涡流的动力学，探讨涡流与核晶格的相互作用及解钉机制，揭示其在星震作用下的行为特征。
2025-11-27 astro-ph.HE
Superfluidity and entrainment in neutron-star crusts
尽管没有粘性阻力，中子超流体渗透的内壳的中子星仍然可以强烈耦合到核由于非耗散夹带效应。在固体能带理论的框架下，系统地研究了非吸积冷中子星内壳各区域的中子超流和卷吸。它表明，在中间层的内地壳的一个大部分的“自由”中子实际上是由地壳夹带。这些结果表明，对许多可观测到的天体物理现象的解释进行修订可能是必要的。
2012-06-29 astro-ph.HE nucl-th
Structure and composition of inner crust of neutron stars from Gogny interactions
详细了解中子星的内壳性质对于解释不同的现象，如脉冲星故障或中子星合并中{ \it r-过程}位置的可能性可能是重要的。在文献中已经表明，像壳层修正或配对这样的量子效应可能在确定中子星内壳的组成中起着相关的作用。本文利用有限程Gogny相互作用构造了内地壳的物态方程，其中平均场和对场都是用同一相互作用计算的。我们已经使用了半经典变分Wigner-Kirkwood方法以及壳和配对修正计算Strutinsky积分方法和BCS近似，分别。我们的结果进行了比较与一些流行的模型从文献中。我们报告了一个统一的状态方程的内壳和核心计算的D1 M * Gogny力，这是专门制作的天体物理计算。
2020-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Inner crust of a neutron star at crystallization in a multi-component approach
在中子星的内壳中可能存在非晶和非均匀相，预计会降低壳的电导率，对恒星的磁热演化产生潜在的重要影响。在冷却模拟中，无序被量化的杂质参数，这往往是作为一个自由参数。我们的目标是定量预测杂质参数作为地壳密度的函数，进行微观计算，包括最新的地壳微观物理。一个多组分的方法是在有限的温度下使用可压缩液滴描述的离子与改进的能量泛函的基础上，最近的微观核模型和优化扩展的B-Fermi计算。热力学的一致性是通过添加重排项和偏离线性混合规则包括在液相中。在结晶温度下一致地计算杂质参数，所述结晶温度如在用于不同泛函的单组分等离子体近似中确定的。计算结果表明，在结晶温度下，内地壳的成分主要由电荷数在$Z \approx 40$附近的核组成，而$Z$的分布范围从中子滴附近的约20到壳核过渡附近的约40。这反映了杂质参数的行为，在地壳内部较深的区域中，杂质参数随着密度的增加而单调增加，直到40左右。我们的研究表明，杂质的贡献是不可忽略的，从而潜在地对在中子星地壳的输运性质的影响。所获得的杂质参数的值代表一个下限，较大的值，预计在非球形几何形状和/或快速冷却动力学的存在下。
2020-05-05 astro-ph.HE nucl-th
Neutron star inner crust: effects of rotation and magnetic fields
我们研究了pasta相对旋转和磁化中子星性质的影响。为了研究这样的系统，我们利用两个不同的相对论平均场统一的内部地壳-核心状态方程，具有不同的密度依赖的对称性能量，和一个内部地壳内计算的一个N-Fermi计算。特别注意的是壳核过渡密度，和面食阶段对恒星的全球性质的影响。通过自洽求解爱因斯坦-麦克斯韦方程组计算了强磁场和快速旋转的影响，同时考虑了离心力和洛伦兹力引起的各向异性。计算了赤道面上磁场中性线的位置和洛伦兹力的最大值。讨论了它们进入内地壳区的条件。我们验证了具有较大对称能量斜率的模型对磁场的变化表现出更高的敏感性。洛伦兹力的最大值之一，以及中性线，在一定的频率范围内，落在内地壳区域内。这可能会对地壳断裂产生影响，并有助于解释与星震相关的现象。
2020-09-08 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Collective excitations in the neutron star inner crust
利用超流流体力学方法研究了中子星内壳非均匀相的集体激发谱。我们的目标是描述整个波长范围，从长波长的限制，可以描述的宏观方法，这是至关重要的低能量部分的光谱，波长的顺序的尺寸的维格纳-塞茨细胞，对应的模式通常描述在微观计算。作为一个应用程序，我们将讨论这些集体模式的“千层面”相的比热与其他已知的贡献相比的贡献。
2011-10-20 astro-ph.HE nucl-th
Neutron Star Inner Crust at Finite Temperatures: A Comparison Between Compressible Liquid Drop and Extended Thomas-Fermi Approaches
本文比较了可压缩液滴模型与扩展托马斯-费米方法在有限温度下对中子星内壳层性质的预测，发现两者热力学性质一致，但CLDM忽略中子皮会高估质子半径。
2025-05-26 astro-ph.HE nucl-th
Crystallization of the inner crust of a neutron star and the influence of shell effects
上下文在非吸积中子星的冷却过程中，地壳的成分和性质被认为是固定的，在有限的温度下，核反应失去平衡。对于这个温度的一个较低的估计是由结晶温度给出的，其可以高达内地壳中的$\approx 7\times 10^9$ K，这可能导致相对于简化的冷催化物质假设的相当大的差异。目标。我们扩展了Fantina等人最近的工作。（2019）关于外地壳，研究内地壳的结晶和单组分等离子体近似中的相关成分。方法.采用可压缩液滴法求解了液相和固相中非均匀物质的有限温度变分方程，并对四种不同的微观模型进行了参数优化，这些模型涵盖了目前核模拟中的不确定性。结果我们分别考虑不同的核成分的效果与其相关的不确定性，即核物质状态方程，在一个均匀的气体滴中子的存在下的表面性质，和质子壳层效应所产生的离子单粒子结构。我们的结果表明，模型依赖性的最高来源来自核泛函的平滑部分。结论.我们表明，壳效应发挥了重要作用，在最低密度接近外壳，但最重要的物理成分要解决的定量预测的内壳属性是表面张力在极端的同位旋值。
2019-12-03 astro-ph.HE nucl-th
Theoretical constraints on properties of low-mass neutron stars from EOS of inner crust matters
利用四种典型的内壳物质状态方程，从理论上研究了低质量中子星性质的约束。根据致密星质量-半径序列中中子星与白矮星之间存在较大差距这一事实，明确指出了致密星的中心密度与恒星半径的禁区，即在$10^{12}~kg/m^3$ ~ $10^{17}~kg/m^3$范围内，自然界中不存在中心密度的致密星。也没有半径在400公里到2000公里之间的致密星。结果表明，对于中心密度为亚核密度的低质量中子星，恒星质量主要取决于高密度区状态方程的软度（$ > 10^{16}~\textrm{kg.m}^{-3}$），而恒星半径则取决于低密度区状态方程的软度（$ < 10^{16}~\textrm{kg.m}^{-3}$）.对于质量接近最小质量的稳定中子星，开普勒周期为几百毫秒，转动惯量为$10^{37} kg\cdot m^{2}$数量级，表面引力红移为$10^{-4}$数量级。
2017-07-01 astro-ph.HE
Large-scale unpinning and pulsar glitches due to the forced oscillation of vortices
针对脉冲星 glitch 中超流涡旋大规模解钉扎的触发机制争议，提出将涡旋线视为沿旋转轴的经典直弦，壳震引发的共振受迫振荡导致涡旋弯曲解钉扎，统一壳震与超流涡旋模型解释大型 glitch 成因。
2024-11-28 astro-ph.HE
Strong magnetic fields: neutron stars with an extended inner crust
利用相对论平均场模型，确定了在强磁场作用下，中子星内壳中可能存在的团簇物质的形成。正如已经预测从计算的不稳定模式导致的密度波动在亚饱和密度，我们确认在目前的工作中，磁场强度的顺序为$\approx 5 \times 10^{16}$ G至$5 \times 10^{17}$ G，面食阶段可能会发生密度远高于零场壳核过渡密度。这证实了地壳的伸展可能比预期的要大。团簇化物质的平衡结构对磁场的强度非常敏感。结果，磁场的衰减可能引起内部应力，这可能导致内部地壳晶格的屈服和断裂。
2021-06-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Low-energy collective excitations in the neutron star inner crust
我们研究了中子星内壳的低能集体激发，其中中子超流体与库仑晶格的核共存。从考虑中子能带结构效应的微观理论出发，系统地计算了模的色散关系。这些效应导致中子超流体的Bogoliubov-Anderson玻色子与纵向晶格声子之间的强混合。此外，横向剪切模式的速度大大降低，因为大部分的超流中子被携带的核。横模的速度小得多，不仅增加了内地壳的比热，而且还降低了其电子热导率。这些结果可能会影响我们对吸积中子星热弛豫的解释。由于强混合，超流模式的平均自由程被发现大大减少。我们的集体模色散关系及其阻尼的结果也可能有中子星地震学的影响。
2013-04-11 astro-ph.HE nucl-th
Interaction between nuclear clusters and superfluid phonons in the neutron-star inner crust
Niigata University（新潟大学）；Osaka University（大阪大学）；RIKEN（理化学研究所）
研究核簇与超流声子在中子星内壳中的相互作用，通过微观描述分析超流态对核簇的响应，确定有效耦合常数，结果表明耦合强度显著低于之前的流体动力学估计。
2026-04-22 astro-ph.HE nucl-th
Deep crustal heating for realistic compositions of thermonuclear ashes
与外生核反应有关的地壳深部加热被认为是描述吸积中子星热演化的重要参数。在本文中，我们提出了第一个理论上一致的计算地壳加热的实际成分的热核灰烬。与以往的研究传统的方法的基础上，我们占中子流体静力学/扩散（nHD）的平衡条件所施加的超流性中子在一个主要部分的内地壳和快速扩散的其余部分的内地壳。我们应用一个简化的反应网络模型的核演化的各种多组分热核燃烧灰烬（超爆，KEPLER，和极端rp过程的灰烬）在外壳和计算的深部地壳加热能量释放Q，参数化的压力在外部-内部地壳界面，P_{oi}。使用一般的热力学参数，我们设定了Q的下限，Q>0.13-0.2 MeV/重子（实际值取决于灰的组成和所采用的质量模型）。
2021-08-20 astro-ph.HE nucl-th
Superfluid Density of Neutrons in the Inner Crust of Neutron Stars: New Life for Pulsar Glitch Models
在对效应较小的假设下，计算了能带结构对中子星壳中子超流密度的影响[N. Chamel，Phys.Rev.C85，035801（2012）]导致超流中子的惯性矩如此之小，以至于地壳本身不足以解释中子星故障的大小。受早期光晶格中超冷原子气体研究的启发，我们在平均场近似下研究了周期晶格中具有吸引相互作用的费米子。当对隙为晶格势的量级或大于晶格势的强度时，能带结构的影响被抑制。通过将结果应用于中子星的内部地壳，我们得出结论，中子超流密度的减少比以前估计的要少得多，因此，排除基于地壳中中子超流的故障模型还为时过早。
2017-08-14 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Equation of state and composition of the inner crust of an accreting neutron star: multicomponent model
要正确解释瞬时吸积中子星的X射线观测结果，需要对这些天体的核物理过程进行建模。我们考虑一系列的核反应，这些核反应驱动着一颗吸积中的中子星的地壳成分，并使中子星升温。我们构造了多组分方法，用简化的分步方式描述核反应动力学。通过中子的发射和俘获，核子在原子核之间的重新分配被证明会显著影响核反应链和内地壳的组成。特别是，即使外壳具有单组分成分，内壳中自由中子的出现也会导致反应链的分支和多组分成分的形成。我们采用可压缩液滴核模型，其中包括自由中子对核能的影响。它使我们能够计算密度达到ρ~ 2 \times 10^{13} g cm^{-3}的物质的组成、加热剖面和物态方程。
2020-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
A new statistical method for the structure of the inner crust of neutron stars
我们用Hartree-Fock-Bogoliubov（HFB）模型研究了中子星内壳低密度区的结构，预测了核团的质子含量$Z$，并与晶格间距一起预测了壳的质子含量作为重子总密度$ρ_b$的函数.在$(Z,ρ_b)$组态空间中探索能量面和寻找局部极小值需要数千次计算。它们中的每一个都意味着在具有大量粒子的盒子中进行HFB计算，从而使得整个过程非常苛刻。在这项工作中，我们应用了一个基于高斯过程仿真器的统计模型，使能量表面的探索速度提高了十倍。我们还提出了一种新的治疗的HFB方程，导致总能量的不确定性$\approx 4$千电子伏每粒子。这种高精度对于区分能量最小值周围的相邻配置是必要的。
2017-07-25 astro-ph.HE nucl-th
Superfluid hydrodynamics in the inner crust of neutron stars
中子星的内壳被认为是不均匀的，由密集的结构（团簇）组成，这些结构浸没在未束缚中子的稀释气体中。在这里，我们考虑形成BCC晶体和圆柱形杆排列在一个六角晶格的球形集群。我们用超流流体力学研究了这些致密结构和中子气体的相对运动。在这种方法中，它依赖于假设库珀对是小的晶体结构相比，我们发现，夹带的中子的集群是非常弱的，因为中子的气体可以流过集群。因此，我们得到一个低的有效质量的集群和超流密度，甚至高于未结合中子的密度。从毛刺观测的约束的后果进行了讨论。
2016-11-21 astro-ph.HE nucl-th
Thermodynamically consistent equation of state for an accreted neutron star crust
研究了吸积中子星壳的物态方程。通常，这样的状态方程是假设（隐含地）自由（未结合）中子和核在地壳内一起运动。我们认为，这种假设违反了条件$μ_n^\infty={\rm const}$，所需的流体静力学（和扩散）平衡的未结合中子（$μ^\infty_n$是红移的中子化学势）。我们构造了一个新的状态方程尊重这个条件，工作在可压缩液滴近似。我们证明，它是接近催化EOS在大部分的内地壳，是非常不同的文献中讨论的增生地壳的EOS。特别是，内外地壳界面的压力与文献中通常计算的中子滴压并不一致，而是由恒星内部的流体静力学（和扩散）平衡条件决定的。我们还发现在完全增生的地壳底部存在一种不稳定性，这种不稳定性将原子核转变为均匀的核物质。它保证了完全增生的地壳在增生过程中结构保持自相似。
2020-04-08 astro-ph.HE nucl-th
Magnetised Neutron Star Crusts and Torsional Shear Modes of Magnetars
讨论了强磁场中中子星的外壳和内壳。在这里，我们证明了朗道量子化的电子上的物质的基态性质的外壳和内壳在磁星。这种效应导致强磁场中的电子数密度相对于零场情况的增强。对于外地壳，我们采用Baym-Pethick-Sutherland磁模型，得到了核序列和状态方程。本文用磁-费米模型研究了强磁场作用下内地壳核的性质。在这种情况下，假设核物质的两相--液体和气体共存。强磁场通过电荷中性对Wigner-Seitz盒中质子数密度产生影响。我们使用不同参数化的Skyrme核子-核子相互作用进行计算。在强磁场的存在下，我们发现内地壳中的原子核的质量和原子序数都比零场情况下的大。此外，我们调查扭转剪切模式频率使用磁化中子星地壳的结果，并与观测比较。
2012-12-21 astro-ph.HE nucl-th
Crustal Entrainment and Pulsar Glitches
脉冲星的频率突变通常被解释为中子超流体渗透内部地壳和恒星其余部分之间的角动量突然转移。尽管没有粘性阻力，中子超流体强烈耦合到地壳由于非耗散卷吸效应。这些影响被证明是严重限制的最大量的角动量，可能会转移期间毛刺。特别是，它被发现，在船帆座脉冲星中观察到的毛刺需要一个额外的水库的角动量。
2013-04-11 astro-ph.HE
The neutron star inner crust: an empirical essay
在这项工作中，我们研究如何的小贡献的内壳的总状态方程（EoS）的中子星影响其质量半径关系，集中在1.4 $M_\odot$的正则质量。我们建立经验EoS的类型- $p = Kε^γ + b$ -在0.003 fm $^{-3}~<~n~<~$ 0.08 fm $^{-3}$的范围内，并计算在这个区域的声速。我们看到，声速的不同行为可以影响典型恒星的半径超过1.1公里。这个结果可以帮助我们理解GW 170817的极端结果，其中一些研究表明典型恒星的半径不能超过11.9 km。
2021-08-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Effects of inner crusts on $g$-mode oscillations in neutron stars
本文利用10种相对论密度泛函研究中子星壳层对g模式振荡的影响，发现壳层g模式频率对密度泛函不敏感，而核g模式频率随核对称能斜率L增大，并确定整体g1模式与L的相关性，为通过引力波观测约束L提供依据。
2025-05-11 astro-ph.HE nucl-th
Light clusters in the liquid proto-neutron star inner crust
该研究采用含离子质心运动的可压缩液滴多组分自洽方法，结合重排项计算研究β平衡液态原中子星壳层，发现其与单组分方法预测差异显著，高温下氦团簇丰度会主导分布。
2023-09-04 astro-ph.HE nucl-th
Nucleus--nucleus interactions in the inner crust of neutron stars
中子星内壳核之间的相互作用包括两种贡献，即所谓的“直接”相互作用和由于中子流体密度变化引起的“诱导”相互作用。对于大的核间距$r$的贡献，从核力，这些条款显示为非零。在静态极限中，它们大小相等，但符号相反，并且完全抵消。根据这一发现，我们分析了早期的有效相互作用的结果。我们考虑了长波长集体模的性质，特别是计算了晶格声子和中子超流体中声子之间的混合程度。使用微观理论，我们计算的净非库仑贡献的核-核相互作用，并表明，对于大$r$，领先的长期是由于交换两个声子和变化为$1/r^7$：它是一个模拟的Casimir-Polder中性原子之间的相互作用。
2016-09-07 astro-ph.HE nucl-th
The proto-neutron star inner crust in the liquid phase
本研究通过可压缩液滴模型分析原中子星内壳层液相中离子平动效应，发现其显著影响β平衡物质的团簇尺寸与壳核转变，但固定质子分数时影响微弱。
2023-04-04 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Reactions in the Crusts of Accreting Neutron Stars
对静止期瞬间吸积的中子星的X射线观测提供了有关中子星壳结构和致密物质性质的信息。解释观测数据需要了解在吸积过程中加热和冷却地壳的核反应，并确定其非平衡组成。在此，我们利用一个完整的核反应网络，对一系列初始成分，详细地确定了内地壳中质量密度为2 E12 g/cm^3的深度以下的典型核反应序列。反应顺序与以前的工作有很大不同。我们发现，无论初始成分如何，在向内地壳过渡的过程中，地壳杂质都有明显的减少，尽管壳层效应会在一定程度上延迟纯地壳的形成，使其密度超过2 E12 g/cm^3。这自然地解释了从对广泛系统的观测中推断出的小的内地壳杂质。例外的是初始成分A >= 102核，其中内壳由于N = 82壳层闭合而保持不纯，杂质参数为Qimp~20。在协议与以前的工作，我们发现，核加热是相对强大的，独立的初始组成，而冷却通过核Urca循环在外壳中强烈依赖于初始组成。这项工作为今后研究地壳模型对核物理的敏感性奠定了基础，并为现实的地壳模型提供了成分剖面图。
2018-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Neutron star inner crust: reduction of shear modulus by nuclei finite size effect
本文用可压缩液滴与 ionic spheroid 模型解析分析核有限尺寸效应，指出晶格剪切诱发核形变，使内壳层有效剪切模量普适降低，最内层约达25%。
2022-09-13 astro-ph.HE nucl-th
Mapping crustal heating with the cooling lightcurves of quasi-persistent transients
监测中子星瞬态的静态发射，并伴随足够长的吸积爆发，以显着加热中子星地壳，为致密物质物理学开辟了新的前景。在本文中，我们构建模型的热弛豫的中子星地壳结束后，一个旷日持久的吸积爆发。我们证实了Shternin等人的发现，中子星壳的导热性很高，与低杂质参数相一致。我们描述了设定冷却光曲线的破幂律形式的基本物理学。初始的幂律衰减给出了一个直接测量的温度分布，因此在爆发期间的热通量，在外壳。破裂的时间，在爆发后数百天，对应于固体从经典晶体转变为量子晶体的热时间，接近中子滴。通过拟合KS 1731-260和MXB 1659-29的冷却光变曲线，详细计算了它们的地壳参数约束。我们对光变曲线的拟合要求中子对地壳内部的热容没有显著的贡献，并提供了支持整个地壳内部存在中子超流体的证据。我们对这两个来源的拟合表明，内地壳中存在一个有序统一的杂质参数。
2009-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin-polarization of the neutron ocean in magnetar crusts
Institute of Astronomy and Astrophysics, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天体物理与天文学研究所）；Brussels Laboratory of the Universe (BLU-ULB)（宇宙布鲁塞尔实验室）
本研究考虑自由中子自旋极化，发现强磁场会降低磁星内外壳边界处的压力和密度，使外壳变薄、抑制超重核形成并使中子海洋极化，影响磁星现象与r-过程核合成。
2026-09-14 astro-ph.HE nucl-th
Effects of pairing gap and band gap on superfluid density in the inner crust of neutron stars
本研究通过统一模型比较不同近似方法，发现中子星内壳层中配对能隙与能带能隙需同等对待，HF-BCS近似会显著低估超流密度，其适用性存疑。
2022-08-23 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Nuclei in Strongly Magnetised Neutron Star Crusts
讨论了在强磁场作用下中子星壳内外物质的基态性质。特别地，我们证明了电子的朗道量子化对中子星壳成分的影响。首先，我们重新审视的序列的核和状态方程的外地壳采用Baym，Pethick和Sutherland（BPS）模型中存在的强磁场和最新版本的理论和实验的核质量表。接下来我们讨论内地壳中的原子核。排列成晶格的原子核浸没在核子气体中以及地壳内均匀的电子背景中。计算中采用Wigner-Seitz近似，每个晶格体积用一个球胞代替。在这种情况下，考虑了核物质的两相共存-液体和气体。我们通过最小化原胞的自由能得到对应于每个重子密度的平衡核。我们使用Skyrme核子核子相互作用与不同的参数集进行计算。我们发现，在强磁场的存在下，比零场的情况下，在这里考虑的所有核子-核子相互作用更大的质量和电荷数的核内地壳。然而，SLy 4相互作用对质子分数以及核的质量和电荷有显着的影响。这可能是由于在亚饱和密度状态下对称能随密度的变化。进一步我们讨论了我们的结果的磁星的剪切模式振荡的影响。
2012-12-21 astro-ph.HE nucl-th
Stability of spherical nuclei in the inner crust of neutron stars
中子星是宇宙中最密集的天体。在本文中，我们考虑所谓的内地壳-层，在那里中子过剩的核沉浸到简并气体的电子和海洋的准自由中子。人们普遍认为，球形核在高密度下相对于四极形变变得不稳定，这里我们考虑这种不稳定性。在微扰方法中，我们证明了具有平衡数密度的球形核，事实上，相对于无穷小四极形变是稳定的。这是由于维持球形核稳定性的简并电子背景和相关的静电势。然而，如果每单位体积的原子核数远小于平衡值，则会出现不稳定性。为了避免混淆，我们强调，我们的结果仅限于无穷小的变形，并不保证严格的热力学稳定性的球形核。特别是，他们不排除基本上非球形的核（所谓的面食相）代表热力学平衡态的致密层的中子星地壳。相反，我们的研究结果指出，球形核可以是亚稳态的，即使他们是不是积极有利的和球形核的面食相的转变的时间尺度应随后估计。
2022-09-13 astro-ph.HE nucl-th
Microscopic calculation of the pinning energy of a vortex in the inner crust of a neutron star
本文采用轴向形变 Hartree-Fock-Bogolyubov 方法微观计算中子星内壳层涡旋结构，以核–涡旋结合能表征钉扎能，并得到与既往结果一致的介观钉扎力。
2023-03-31 astro-ph.HE nucl-th
Pressure and chemical potentials in the inner crust of a cold neutron star within Hartree-Fock and extended Thomas-Fermi methods
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天文与天体物理研究所）；Ioffe Institute（约费研究所）
本文基于Hartree-Fock和扩展Thomas-Fermi方法，研究冷中子星内核的压强和化学势，提出精确计算方程的方法以提高中子星结构和动态演化的预测精度。
2025-01-14 astro-ph.HE nucl-th
Magnetised neutron star crust within effective relativistic mean-field model
尽管中子星壳的结晶性质在描述各种迷人的天体物理观测中起着关键作用，但在巨大的磁场存在下，它的微观结构还没有完全理解。本文在有效相对论平均场框架下研究了磁场强度为$\sim 10^{17}$ G的中子星的地壳性质。我们使用最新的原子质量评估，通过最小化吉布斯自由能来计算地壳的平衡组成。磁场显著地影响状态方程（EoS）和外壳的性质，例如中子滴密度、压力和熔化温度。对于地壳内部，我们首次采用可压缩液滴模型来研究磁环境下的地壳性质。内地壳性质，如质量和电荷数分布，同位旋不对称性，集团密度等，显示出对磁场强度敏感的典型量子振荡（De Haas-van Alphen效应）。密度相关的对称能影响磁内壳一样，无场的情况下。我们研究了可能的修改面食结构，并观察到它们的质量和厚度的变化由$\sim 10-15 \%$取决于磁场强度。研究了软伽玛中继站中磁化地壳准周期振荡（QPO）的基本扭转振荡模式频率。在这项工作中考虑的磁场强度只影响EoS的外部和浅区域的内地壳，这不会导致显着的变化，在全球中子星的属性。然而，随着磁场强度的增加，外地壳质量和转动惯量显著增加。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Impact of Hot Inner Crust on Compact Stars at Finite Temperature
本研究扩展BCPM状态方程至有限温度，考虑热内壳层，发现壳层-核心转变密度随温度快速下降，团簇极限温度为7.21 MeV，且热内壳层使中子星更大更膨胀，最终给出统一状态方程。
2024-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Crucial role of neutron diffusion in the crust of accreting neutron stars
观测到的静止状态下瞬间吸积的中子星的温度通常被认为是由地壳深部加热支持的，与地壳中的非平衡放热反应有关。传统上，这些反应是通过考虑核演化受压缩的吸积物质的研究。在这里，我们表明，这种方法有一个基本的弱点，即在某些地区的地壳内的保守力，适用于物质成分（核和中子），是不是在机械平衡。原则上，力平衡可以通过耗散力来恢复，然而所需的扩散通量与爱丁顿吸积时的重子总通量在同一量级。我们认为，在现实的增生地壳模型中，应该考虑中子在内壳的再分布。
2020-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Crust structure and thermal evolution of neutron stars in soft X-ray transients
研究了软X射线瞬变过程中物理输入对中子星热演化的影响。特别是，我们认为不同的现代模型的深地壳加热的来源，在吸积插曲和嵌入在地壳中的杂质在其形成过程中所带来的影响。在对地壳成分、热源和杂质分布的不同假设下，模拟了幕式吸积中子星的热结构和演化。对于非增生地壳，我们认为在地壳形成的核电荷波动。对于增生地壳，我们比较了不同的理论模型的组成和内部加热。我们还比较了SXT MXB 1659-29的地壳冷却的观测数值模拟结果。我们发现，中子星内壳的非吸积部分可以具有层状结构，几乎纯的晶体层与由不同核的混合物组成的层互换。后一层具有相对低的热导率，这影响瞬态的热演化。地壳中杂质的分布强烈地依赖于致密物质模型和地壳的形成过程。理论和观测之间达成一致所需的浅层加热取决于地壳和包层的特性。
2020-11-20 astro-ph.HE
A highly resistive layer within the crust of X-ray pulsars limits their spin periods
自旋周期大于12秒的X射线星的缺乏提出了一个问题，即演化的高磁场中子星的数量去了哪里。与规范射电望远镜不同，X射线望远镜不受发射机制的物理限制，也不受观测偏差的影响，无法探测到周期较长的源。在这里，我们表明，在中子星的地壳的最里面的一个高电阻层自然限制自旋周期的最大值约为10-20秒。如果内地壳是无定形的，核电荷不均匀，可能是由于核面食相的存在，预计这种高电阻层。我们的研究结果表明，孤立的X射线天体的最大周期可能是无定形内地壳的第一个观测证据，未来的X射线计时任务结合更详细的模型可以进一步限制这些属性。
2013-11-12 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Astrophysical implications of double-layer torsional oscillations in a neutron star crust as a lasagna sandwich
在中子星的地壳中，在两个弹性层中可能发生全局扭转振荡。外层和内层分别由球形和圆柱形核以及圆柱形孔（管）和球形孔（气泡）组成，而在这两层之间，夹着弹性极小的板状（千层面）核相。在这项工作中，我们更新的基本振荡的本征频率在内层的系统计算新允许管的存在。我们发现，频率仍然强烈依赖于核对称能的斜率参数，$L$，而几乎是独立的对称核物质的不可压缩性。我们还发现，内层的基频可以变得比外层的小，因为管相具有相对较小的剪切模量，同时在厚度上占主导地位。因此，我们不仅可以成功地解释最初在SGR 1806- 20的X射线余辉中发现的准周期振荡现象，而且还可以解释最近用贝叶斯方法发现的许多其它现象。
2019-06-17 astro-ph.HE nucl-th
Superfluid fraction in the crystalline crust of a neutron star: role of quantum zero-point motion of ions
研究中子星内层结晶外层中超流分数的抑制作用，以及量子零点运动对离子波动的影响，评估完美刚性晶格假设的有效性。
2026-05-20 astro-ph.HE nucl-th
Deep Crustal Heating in a Multicomponent Accreted Neutron Star Crust
建立了一个准统计平衡模型，模拟了吸积中子星壳的多组分组成。rp过程核合成的灰烬是由一系列的电子俘获、中子发射和致密核融合的吸积驱动的，密度达到中子星壳核过渡区附近。一个液滴模型，其中包括核壳效应被用来提供核质量远离稳定。反应途径确定一致的核质量模型。核对称能是内地壳中奇异核质量的一个重要不确定性，改变对称能会使地壳深部加热量改变两倍之多。
2012-05-16 astro-ph.HE nucl-th
Core and crust contributions in overshooting glitches: the Vela pulsar 2016 glitch
在大脉冲星故障的自旋上升阶段--中子星的旋转周期突然减小--恒星的角速度可能会过冲，即达到比新故障后平衡所观察到的更大的值。预计这些瞬态现象的基础上的理论模型脉冲星内部动力学和他们的观察有可能提供一个重要的诊断毛刺建模。我们提出了一个简单的标准来评估存在的过冲，基于最小的分析模型，能够重现过冲自旋。我们用它来拟合2016年船帆座脉冲星故障的数据，获得故障中涉及的内部超流组件的部分惯性矩的估计，过冲的上升和衰减时间尺度，以及超流组件和正常组件之间的相互摩擦参数。我们研究的情况下，没有强夹带在地壳中：在前者中，我们发现一个大的内核强烈耦合到可观察到的组件和一个水库的角动量延伸到核心的密度低于核饱和度，而在后者中，一个大的水库核饱和度和一个标准的正常组成部分，没有内核的建议。
2020-03-14 astro-ph.HE
The proto-neutron star inner crust in a multi-component plasma approach
本文发展有限温度自洽多组分等离子体模型研究 beta 平衡 PNS 液相内壳层，发现轻核主导及非线性混合效应，并给出杂质参数拟合公式。
2023-09-04 astro-ph.HE nucl-th
