Superfluid density in disordered pasta phases in neutron star crusts
我们计算的超流密度的核子在无序面食阶段的内壳的中子星使用有效介质的方法，平行于以前用于计算地球物质的电导率。我们考虑到夹带效应，即一种核子的电流密度不仅取决于同一种核子的相位梯度，而且还取决于另一种核子的相位梯度。超流密度张量的完美有序面食阶段是非常各向异性的，我们推导出的无序相的有效超流密度的表达式。
2021-12-30 nucl-th
Application of superconducting-superfluid magnetohydrodynamics to nuclear "pasta" in neutron stars
考虑了质子与超相对论电子气和中子的超导和超流核液体的混合物。在磁流体动力学（MHD）近似下，导出了能量动量（应力）张量，并以显式的形式发现了卷吸的贡献。结果表明，这种贡献产生的力密度，当超流速度滞后和磁场同时存在。如果考虑到质子和中子库珀配对的影响，这种力在中子星的核“面食”阶段可能是重要的。研究发现，如果pasta相的液晶物质是超流和超导的，那么在典型的磁场和超流速度滞后下作用在物质元素上的力的大小，在一定条件下可能会大到足以在中子星壳中诱发临界应力。作为应用，假设原子核是平行磁场中的平板，在中子星的pasta相中找到了触发星震的必要条件。本模型包括两个独立的局部参数：超流速度滞后和磁场。卷吸力和磁星震触发机制之间的可能联系，以及一些悬而未决的问题进行了讨论。
2018-10-12 nucl-th
Proton superconductivity in pasta phases in neutron star crusts
在预测发生在中子星壳中的所谓“意大利面”阶段，质子能够轻松地移动很长的距离，因为核物质区域在空间中延伸。因此，电流可以由质子携带，这在具有孤立核的常规晶体物质中是不可能的。强调所谓的千层面相，它具有片状的核，我们描述的磁性能的面食相允许质子超导性。我们预测，这些阶段将是II型超导体，我们计算每单位长度的磁通线，这是强各向异性的能量。如果像看起来的那样，这种面食结构是不完美的，通量线将被钉扎，物质将表现为良好的电导体，通量衰减时间将很长。我们描述了我们的结果的一些可能的天体物理表现。
2020-11-29 nucl-th
Pairing effects in nuclear pasta phase within the relativistic Thomas-Fermi formalism
本文研究了质子中子星早期和其它条件下，电子包围的非均匀核物质中的配对效应。在Wigner-Seitz单元中，在Wigner-Fermi近似下，解决了所谓的核面食相在亚饱和密度。这个问题的解决对于理解超新星爆炸后新生的中子星的物理性质具有重要意义。结果表明，在某些条件下，面团相比均匀核物质更稳定，并研究了在确定这些稳定相时对力的相关性。
2021-11-26 nucl-th
The Elasticity of Nuclear Pasta
中子星壳的弹性性质与目前或不久的将来可观测到的电磁波和引力波现象有关。这些现象可能取决于内地壳中发现的核面食的弹性特性。我们提出了大规模的经典分子动力学模拟，我们变形核面食。我们模拟理想化的样品的核面食，并描述其破碎机制。我们还使排列成许多域的核团变形，类似于已知的中子星壳中的离子。我们的研究结果表明，核面食可能是最强的已知材料，也许与$10^{30}\,\text{ergs/cm}^3$的剪切模量和断裂应变大于0.1。
2018-07-06 nucl-th
Influence of the symmetry energy on nuclear pasta in neutron star crusts
本文研究了对称能对中子星核相和壳核相变的影响。本文采用相对论平均场方法和共存相方法研究了中子星内壳中存在的pasta相的性质。结果表明，核对称能在饱和密度下的斜率对壳核相变和帕斯塔相性质起着重要的作用。研究得到的壳核跃迁密度与对称能量斜率的相关性与其他方法得到的结果一致。
2014-05-15 astro-ph.HE nucl-th
Pasta phases within the QMC model
本文研究了核物质和中子星物质的低密度区。在这个区域的面食阶段的存在下进行的夸克-介子耦合（QMC）模型，其中包括夸克自由度的范围内搜索。固定的质子分数被认为是，以及核物质在β平衡在零温度。我们讨论了最近的尝试，以更好地了解共存相制度的表面能，我们提出的结果表明，存在的面食相的表面能系数的一些选择。我们还分析了核面对中子星某些性质的影响。包含pasta相的状态方程将成为未来用于超新星模拟的完整网格的一部分。
2016-10-19 nucl-th
Pasta Structures of Quark-Hadron Phase Transition in Proto-Neutron Stars
我们研究了有限尺寸效应下原中子星中的夸克-强子混合相。在计算混合相中出现的面状结构时，吉布斯条件除了需要考虑热平衡外，还需要考虑两相之间的压力平衡和化学平衡。我们发现，由于热不稳定性的混合相的区域是有限的。此外，我们还研究了中微子对pasta结构的影响。结果发现，中微子的存在也使pasta结构不稳定。强子-夸克混合相的这些特征对于原中子星演化的中期阶段是重要的。
2010-10-27 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear pasta in hot neutron-star matter and proto-neutron stars
School of Physics, Nankai University（南开大学物理学院）
研究基于可压缩液滴模型，探讨高温中子星物质中凝乳相的形成，分析不同对称能斜率模型对凝乳形状的影响及凝乳在原中子星热演化中的作用。
2026-03-17 astro-ph.HE nucl-th
Charge distribution and radii in clusters from nuclear pasta models
研究了用半经典核pasta模型得到的核团簇电荷分布和半径描述的一致性。这些核被认为存在于中子星的低密度外壳中。所产生的成团核子物质的性质可以与在地球上实验提取的真实核性质进行比较。本文采用蒙特卡罗多体方法研究了核子数为$8 \le A \le 30$的非等对称轻团簇。我们模拟同位素链的一组选定的核使用的模型哈密顿量组成的通常的动力学项，强子核子核子（NN），库仑和有效的密度相关的泡利势。结果表明，对于富（缺）中子团簇，中子（质子）皮的发展。不同的（物质，中子，质子，电荷）半径计算这组非等对称核。还分析了同位素链中的核结合能。
2009-04-07 nucl-th
Nuclear pasta in supernovae and neutron stars
在超新星核和中子星壳中，预计会存在具有奇特形状的核，如棒状和板状核。这些细胞核统称为核“面食”。在过去的几十年里，已经使用各种方法研究了在平衡态中面食相的存在。近年来，利用分子动力学模拟揭示了pasta相的形成过程，这是一个长期存在的问题。本文首先介绍了超新星和中子星的天体物理背景，并回顾了pasta相的研究历史。然后，我们重点介绍了最近的研究面食相的形成过程。最后，我们将讨论未来的重要问题有关的面食阶段：他们的天体物理学证据和后果。
2012-04-13 astro-ph.SR cond-mat.other nucl-th
Disordered nuclear pasta, magnetic field decay, and crust cooling in neutron stars
在中子星的地壳底部附近，预计会有非球形的核面食。大规模的分子动力学模拟的面食显示长期存在的拓扑缺陷，可以增加电子散射，降低热和电导率。我们通过增加杂质参数Q_{imp}来模拟可能的低电导率面食层。对低质量X射线双星MXB 1659-29的光变曲线的预测，假设一个大的Q_{imp}，发现持续的晚期冷却与钱德拉观测结果一致。电导率和热导率可能是相关的。因此，对地壳冷却的观测可以提供关于中子星磁场的电导率和可能的衰减的见解（假设这些是由地壳中的电流支持的）。
2014-10-08 astro-ph.HE nucl-th
Uncertainties in the pasta-phase properties of catalysed neutron stars
中子星的内部预计会呈现出不同的物质状态。特别是，称为“面食”相的复杂非球形结构可能存在于内壳的最高密度处，可能对不同的中子星现象产生影响。我们研究的面食阶段的属性和面食观测值的不确定性，这是由于我们的核能功能的不完整的知识。为此，我们采用了可压缩的液滴模型的方法与表面参数优化的实验核质量或理论计算。为了评估模型的不确定性，我们进行了贝叶斯分析，主要是不同的模型参数使用统一的先验，并产生后验分布与过滤器占我们目前的低密度核物理知识和高密度中子星物理约束。我们的研究结果表明，核物理的约束，如在非常低的密度和实验质量测量的中子物质状态方程，是至关重要的，在确定地壳和面食可观的。考虑到所有的限制，我们证明了面食阶段的存在是稳健的预测在一个重要的部分内地壳。我们估计与面食阶段相关的地壳相对厚度为$R_{\rm pasta}/R_{\rm crust}=0.128\pm 0.047$，相对转动惯量为$I_{\rm pasta}/I_{\rm crust}=0.480\pm 0.137$。我们的研究结果表明，表面和曲率参数是更有影响力的比散装参数的描述面食可观的。我们还表明，使用一个表面张力，这是不一致的散装功能导致低估的平均值和不确定性的面食属性，从而突出了一致的核功能计算的重要性。
2021-10-27 astro-ph.HE nucl-th
Coulomb screening effect on the nuclear-pasta structure
利用相对论平均场模型下的密度泛函理论，研究了核物质的非均匀态--“核面团”。我们自洽地包括库仑相互作用与其他相互作用。结果表明，库仑屏蔽效应对核面食相的体相状态方程无显著影响，但对每种面食结构都有显著影响。
2004-02-02 nucl-th
The effect of the energy functional on the pasta-phase properties of catalysed neutron stars
核面食，这是一个不均匀分布的核物质的非球形集群结构的特点，预计将发生在一个狭窄的空间区域的底部的内壳的中子星，但面食层的宽度是强烈的模型依赖。在可压缩液滴模型的框架下，利用贝叶斯推断推方法分析了从头算手征微扰理论计算和核质量实验测量对次饱和能泛函和表面张力的约束.后验模型被用来获得一般的预测控制不确定性的地壳面食和面食核心过渡。相关性研究允许提取最有影响力的参数计算的面食阶段。强调了高阶经验参数和表面张力的重要作用。
2021-11-08 astro-ph.HE nucl-th
Clustering and pasta phases in nuclear density functional theory
核密度泛函理论（DFT）是描述复杂原子核性质和体核子物质复杂相态的首选工具。它是一种基于代表核相互作用的能量密度泛函的微观方法。核密度泛函理论的一个吸引人的特点是它既可以应用于有限核，也可以应用于中子星内壳中出现的pasta相。虽然中子星中的原子核团簇可以很容易地通过它们的密度分布来表征，但原子核中核子的聚集程度往往很难评估。为此，我们使用核子定域的概念。我们证明，本地化措施为我们提供了轻，重核，包括裂变系统的集群的指纹。此外，我们调查的棒状面食阶段使用扭曲平均边界条件，使计算在有限体积访问的最先进的DFT求解器。
2016-11-28 nucl-th
Properties of pasta phases in catalyzed neutron stars
奇特的非球形核结构，被称为"面食”相，预计存在于中子星的内壳底部。我们研究这些配置的性质，在催化中子星内的可压缩液滴模型的方法，与表面参数优化，以重现实验核质量。我们的研究结果表明，面食相的性能表现出很强的模型依赖性。为了估计模型的不确定性，进行贝叶斯分析，结合信息从核物理实验和手征微扰理论计算与天体物理观测。推断的后验分布进行了讨论，特别侧重于低密度能量泛函的预测效果。
2022-06-16 astro-ph.HE nucl-th
Topological characterization of neutron star crusts
利用重离子反应的经典分子动力学模型研究了中子星壳。在该模型被证明产生了过多的所谓的“面食”形状之后，从核物理学、凝聚态物理和拓扑学中借用了一系列技术来制作一种方法，该方法可以用于以明确的方式表征面食结构的形状。
2012-08-23 nucl-th
Electron transport through nuclear pasta in magnetized neutron stars
我们提出了一个简单的电子输运模型，在一个可能的层外来核团簇（在所谓的核面食层）之间的地壳和液体核心的强磁化中子星。电子输运具有很强的各向异性和旋向性。这种各向异性是由于在奇异有序核团簇畴内沿局域对称轴和跨局域对称轴的电子有效碰撞频率不同以及磁场的复杂作用而产生的。我们还计算平均动力学系数的情况下，局部区域是自由取向的。可能的应用所获得的结果和开放的问题进行了概述。
2015-08-08 astro-ph.HE nucl-th
Simulating pasta phases by molecular dynamics and cold atoms --- Formation in supernovae and superfluid neutrons in neutron stars
在致密的恒星中，如超新星和中子星的坍缩核心，推测存在核“面食”，如棒状和板状核。然而，它们是否真的在超新星核心中形成仍然不清楚。在这里，我们解决了这个问题，证明了一个棒状核的晶格是由体心立方晶格压缩形成的。我们还发现，形成过程是由最近邻核之间的吸引力触发的，当它们的密度分布重叠时，这种吸引力开始发挥作用，而不是裂变不稳定性。我们还讨论了中子星壳中的pasta相与超冷费米气体之间的联系。
2011-07-23 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas nucl-th
Nuclear pasta structure in hot neutron stars
用量子分子动力学（QMD）模拟研究了亚核密度下冷、热稠密物质的结构。相图表明，由于核物质区的热膨胀，不同原子核结构之间的相界密度随温度的升高而降低。
2003-10-10 astro-ph nucl-th
Filling fractions for the formation of nuclear pasta in neutron stars: semiclassical vs liquid-drop predictions
本文通过半经典扩展Thomas-Fermi方法研究中子星核意面形成，发现填充分数近似普适，并利用液滴模型中的曲率修正解释其阈值，从而简化丰度估计与搜索优化。
2025-05-23 astro-ph.HE nucl-th
Elastic properties of nuclear pasta in neutron-star crusts
基于含托马斯-费米近似的相对论平均场模型，在无维格纳-塞茨近似的全三维几何中研究β平衡下核pasta的弹性质，考察不同对称能斜率场景并引入阻尼因子改进其弹性解析公式。
2024-11-28 astro-ph.HE nucl-th
Impact of strong magnetic fields on the inner crust of neutron stars
我们研究了强磁场对预期存在于中子星内壳中的pasta相的影响。本文采用相对论平均场模型描述核子相互作用，用自洽的高斯-费米近似计算了中子星壳内的非均匀物质。面食相和壳芯过渡的性质进行了检查。结果表明，当磁场强度$B$小于$10^{17}$ G时，与无磁场时的结果相比，磁场的影响不明显。当$B$强于$10^{18}$ G时，pasta相的起始密度和壳核跃迁密度显著降低，核子和电子的密度分布也发生了明显的变化。
2021-01-13 nucl-th
Dynamical response of the nuclear pasta in neutron star crusts
核面食--一种新的物质状态，核子排列成各种复杂的形状--预计将在中子星的地壳和核心坍缩超新星中发现，其亚核密度约为$10^{14}$ g/cm $^3$。由于挫折，一种从短程核吸引力和长程库仑排斥力之间的竞争中出现的现象，核面食显示出独特的低能激发的优势。这些激发可能对许多输运性质产生强烈影响，例如中微子在恒星环境中的传播。原子核的激发光谱是通过涉及多达100，000个核子的分子动力学模拟计算的。在1 - 2 MeV的能量范围内，pasta的动态响应表现为经典的等离子体振荡。此外，在低能量下发现相当大的强度。然而，这种低能强度在包含单个代表性重核的简单离子模型中是缺失的。低能量强度的动态响应中观察到的面食很可能是一个密度波，涉及内部自由度的集群。
2005-08-23 astro-ph nucl-th
Neutrino-pasta scattering: the opacity of nonuniform neutron-rich matter
亚核密度的富中子物质可能涉及显示各种形状的复杂结构，例如球形、板状和/或棒状形状。这些阶段的{ \it核面食}预计存在于地壳的中子星和核心塌陷超新星。核心坍缩超新星的动力学对中微子与核子/核之间的相互作用非常敏感。事实上，中微子激发的低能量模式的面食可能允许一个显着的能量转移到核介质，从而恢复停滞的超新星冲击。通过一个简单的半经典模拟的线性响应的核面食中微子建模。$μ$和$τ$中微子（和反中微子）的传输平均自由程表示的静态结构因子的面食，这是使用大都市蒙特卡罗模拟评估。
2004-03-08 astro-ph cond-mat.stat-mech nucl-th
Hadron-quark Pasta Phase in Massive Neutron Stars
结构化的强子-夸克混合相，被称为pasta相，预计将出现在大质量中子星的核心。受天体物理观测最新进展的启发，我们探讨了中子星内部夸克出现的可能性，并检验了它与当前约束的兼容性。本文研究了强子-夸克pasta相的性质及其对中子星物态方程的影响。在这项工作中，我们扩展了能量最小化（EM）方法来描述强子-夸克面食阶段，其中的表面和库仑贡献包括在最小化过程中。通过允许不同的电子密度在强子和夸克物质的阶段，总的电子化学势与电势保持不变，和本地？在Wigner-Seitz单元内实现平衡。EM方法描述的混合相具有介于Gibbs和Maxwell结构之间的特征，这有助于理解随着表面张力的增加从Gibbs结构（GC）到Maxwell结构（MC）的转变。我们采用相对论平均场模型来描述强子物质，而夸克物质则采用带有矢量相互作用的MIT袋模型来描述。研究发现，夸克间的矢量相互作用在高密度时能显著地改变物态方程，并有助于提高中子星的最大质量。其他参数如袋常数也会影响中子星的去禁闭相变。我们的研究结果表明，强子-夸克面食相可能出现在大质量中子星的核心，可以兼容目前的观测约束。
2021-11-27 astro-ph.HE nucl-th
Beyond Nuclear Pasta: Phase Transitions and Neutrino Opacity of Non-Traditional Pasta
在这项工作中，我们专注于不同的长度尺度内的核子动力学的条件下，根据中子星地壳，与半经典分子动力学模型，研究在欠饱和密度的同位旋对称物质。当温度变化时，我们发现存在固-液相变，这也可以用形貌转变来表征。对于更高的温度，高于这个相变，我们研究了中微子的不透明度，并发现，在液相中，低动量中微子的散射仍然很高，即使结构的形态显着不同于传统的核面食。
2014-06-05 nucl-th
Formation of Nuclear "Pasta" in Cold Neutron Star Matter
棒状和板状核的形成和衰变，可能会遇到在外部的中子星，检查内的零温度稳定性分析的扰动诱导裂变和质子集群。非球形核被发现是稳定的，对这些扰动，这意味着可能性，恒星区域的大小包含这样的核超过平衡预测。
2001-08-14 astro-ph nucl-th
Effect of Coulomb Screening Length on Nuclear Pasta Simulations
本文研究了在类似于中子星壳的条件下，有效库仑相互作用强度和长度对核子动力学的影响。计算采用半经典分子动力学模型，研究了亚饱和密度和低温下的同位旋对称物质。质子间的静电相互作用以屏蔽库仑势的形式存在，但屏蔽长度被人为地改变，以探索其对形成非均匀原子核结构的影响。随着筛选长度的增加，我们可以从每个单元一个面食制度（由于有限的尺寸效应）过渡到一个更有吸引力的每个模拟盒多个面食。这表明中子星物质在低温下的结构有质的差异，因此，在数值模拟中估算屏蔽长度时应特别谨慎。
2013-11-26 nucl-th
Nuclear pasta and symmetry energy in the relativistic point-coupling model
低密度核物质的不均匀结构，被称为核面食，预计不仅会出现在中子星的内壳中，而且还会出现在核心坍缩的超新星爆炸和中子星合并中。我们利用费密近似对低密度区的非均匀核物质和中子星物质进行了全三维计算。核相互作用用相对论平均场方法描述，用点耦合相互作用代替每个通道中的介子交换作用。通过在等尺度矢量相互作用和等矢量矢量相互作用之间引入耦合项，我们研究了核对称能及其密度依赖性对pasta结构的影响。研究发现，丰中子物质中的pasta相的性质强烈依赖于对称能及其斜率。除了典型的形状，如液滴，棒，板，管和气泡，一些中间面食结构也观察到在冷恒星物质与相对较大的质子分数。我们发现，非球形的形状是不可能形成的中子星壳，因为质子分数在$β$平衡是相当小的。内壳的性质可能导致中子星半径的明显差异。
2021-04-06 astro-ph.HE nucl-th
Unified equations of state for cold non-accreting neutron stars with Brussels-Montreal functionals. IV. Role of the symmetry energy in pasta phases
本研究扩展了基于布鲁塞尔-蒙特利尔泛函的中子星星壳计算，发现微观修正削弱了对称能对意大利面相的影响，并降低了其丰度。
2023-09-04 astro-ph.HE nucl-th
Superfluid liquid crystals: pasta phases in neutron star crusts
在中子星壳的内边界附近，预测会出现类似于液晶的意大利面相，在片状核（千层面）的情况下是近晶A相，而在棒状核（意大利面）的情况下是柱状相。与通常的液晶相比，一个重要的区别是核子是超流的。我们开发了这个系统的流体动力学方程，并用它们来研究集体振荡。核子超流性导致这些振荡的光谱中重要的质的差异，并且与普通液晶相比也增加了它们的频率。我们讨论了今后工作的一些方向。
2018-03-16 nucl-th physics.flu-dyn
Pasta properties of the neutron star within effective relativistic mean-field model
利用有效相对论平均场（E-RMF）模型研究了pasta结构的性质及其对中子星观测值的影响。采用可压缩液滴模型来考虑有限尺寸效应，并考虑了地壳内部存在非球形结构的可能性。对几个E-RMF参数建立了统一的状态方程，研究了中子星壳的质量和厚度等性质。大多数的面食属性是敏感的对称性能量的次饱和密度区域。利用蒙特卡罗模拟的结果，我们估计地壳的剪切模量的准周期振荡的背景下，从软伽玛射线中继器和计算的基本扭转振荡模式的频率在地壳内部。计算了中子星的质量-半径剖面、转动惯量、地壳质量、地壳厚度和分数地壳转动惯量等全局性质。结果与各种观测和理论约束是一致的。
2022-07-29 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear pasta structures and the charge screening effect
利用相对论平均场与电场耦合的密度泛函理论，数值研究了亚核密度下核子物质的非均匀结构。电荷屏蔽效应的一个特定的作用被证明。
2005-03-10 nucl-th
Upper limits on the observational effects of nuclear pasta in neutron stars
奇异的核形状存在于底部的中子星内地壳-核“面食”-观测现象的影响进行了估计，通过比较的限制情况下，这些阶段有一个消失的剪切模量，他们有一个结晶固体的剪切模量。我们估计扭转地壳振动和最大四极椭圆度地壳可持续的影响。地壳成分和过渡密度计算一致的全球性，使用液滴模型与散装核物质状态方程（EoS），允许系统的变化的核对称性能量。对称能J及其在核饱和密度下的密度依赖性L是决定地壳厚度、可能出现面食的密度范围以及诸如半径和转动惯量等全局性质的主要核输入。我们显示的重要性，计算全球中子星属性在同一基础上的地壳EoS，并表明，在实验可接受的L值的范围内，面食阶段可以改变地壳频率的三个因素，超过超流性的影响，地壳模式，并减少最大四极椭圆可持续的地壳的数量级。意大利面阶段的签名和对称能量对潜在的可观测量的密度依赖性突出了使用天体物理观测来约束致密的富含中子的物质的EoS和意大利面阶段的属性的可能性。
2011-08-11 astro-ph.SR nucl-th
Effect of strong magnetic fields on the pasta phase structure
强磁场的面食结构的性质的影响内的托马斯费米方法使用相对论平均场模型来调制恒星物质计算。它显示了团簇和维格纳-塞茨胞的尺寸、表面张力和构型之间的转变等量如何受到影响。预计如果局部磁场发生波动，这些效应可能会在pasta相中产生大的应力。
2013-09-09 nucl-th
Tasting Nuclear Pasta Made with Classical Molecular Dynamics Simulations
据预测，中子星内壳的核团或空洞具有各种形状，统称为核面食。López，Dorso和Frank在参考文献\cite{Lopez1}中对经典分子动力学模型下核团的性质，特别是形态相变和化学相变进行了系统的研究，为寻找中子星核团的观测证据提供了进一步的动力。
2021-01-19 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Thermal Spin Polarization Driven by Nuclear Spin-Orbit Coupling in Neutron Star Pasta
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Nishina Center（理化学研究所仁科中心）；Quark Nuclear Science Institute, The University of Tokyo（东京大学夸克核科学研究所）；Institute for Advanced Research, Nagoya University（名古屋大学高等研究院）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理系）；Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences Program (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所跨学科理论与数学科学项目（iTHEMS））；Nonequilibrium Quantum Statistical Mechanics RIKEN Hakubi Research Team, RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)（理化学研究所前沿研究集群（CPR）非平衡量子统计力学理化学博雅研究团队）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学卡弗里理论科学研究院）；Physics Program, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究学院物理学项目）；Hiroshima Astrophysical Science Center, Hiroshima University（广岛大学广岛天体物理科学中心）；Department of Physics, Chiba Institute of Technology (CIT)（千叶工业大学物理系）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力研究机构先进科学研究中心）
通过核自旋-轨道相互作用，研究中子星核意面表面的反常自旋极化，提出基于表面局域中子的有效两带模型，揭示无磁场时热不均匀性导致的自旋极化，连接中子星物理与固态自旋电子学。
2026-05-24 astro-ph.HE cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Shear and interface modes in neutron stars with pasta structures
采用相对论Cowling近似研究具有面食结构中子星的剪切与界面模式，发现界面模式强烈依赖孔洞原子核存在，并得出与恒星致密度相关的频率经验关系，有望通过同时观测两类模式提取中子星质量与半径。
2023-06-13 astro-ph.HE nucl-th
Glassy quantum nuclear pasta in neutron star crusts
我们通过在导致壳核转变的密度下进行大量的三维Hartree-Fock+BCS计算，研究了中子星壳中的核面食相。我们调查的形状参数空间的面食在恒定的压力。意大利面条，华夫饼，烤宽面条，双连续相和圆柱形孔占据当地的最小值在所得的吉布斯能表面。双连续相，其中中子气体和核物质在所有维度上连续延伸，因此质子是离域的，出现在大范围的深度。我们的研究结果支持的想法，核面食是一个玻璃状系统。多种面食配置共存于一个给定的地壳层。在$10^8$ - $10^9$ K级的特征温度下，不同的相被冻结成区域，我们估计其尺寸为晶格间距的1-50倍，并且局部密度和电子分数可以在该区域上变化。在这个温度以上，几乎没有长程序，物质是非晶态固体。电子散射域边界可能有助于意大利面食相的无序电阻率。退火的域可能会发生在冷却过程中，在地壳加热过程中的局部极小值的重新填充可能会导致温度依赖的地壳深层的传输特性。我们确定了4个不同的区域：（1）核面食首先出现为局部极小值，但球形核是基态;（2）核面食成为绝对极小值，但球形核仍然是局部极小值（3）只有核面食出现在局部极小值中，质子仍然位于至少一个维度上（4）只有面食出现，质子是离域的。整个面食区域可以占据高达70%的地壳质量和40%的厚度，质子离域的层可以占据地壳质量的45%和厚度的25%。
2021-04-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Long-wavelength phonons in the crystalline and pasta phases of neutron-star crusts
我们研究了中子星内壳的长波激发，考虑了低密度的立方晶体、核壳过渡区附近的棒和板三种相。为了描述的声子，我们写一个有效的拉格朗日密度的粗粒相的中子超流间隙和平均位移场的集群。的动能，包括夹带的中子气体的集群，内得到的超流流体动力学方法。的势能是从一个模型，其中集群和中子气体被认为是在相共存，增加了由于库仑和表面效应的晶格的弹性。所有三相都显示出强的各向异性，即，声子速度的角度依赖性。讨论了低温比热的影响。
2020-05-19 astro-ph.HE nucl-th
Core-collapse supernova matter: light clusters, pasta phase and phase transitions
在相对论平均场模型中研究了核心坍缩超新星物质（有限温度和固定质子分数）中的pasta相。两种不同的计算方法用于比较，分别是双相费米（TF）近似和共存相（CP）近似。还研究了在核物质中包括轻团簇的影响以及在意大利面配置和均匀物质之间发生转变的密度。最后，与有限温度Skyrme-Hartree-Fock计算进行了比较。
2015-03-30 nucl-th
A Survey of Nuclear Pasta in the Intermediate Density Regime: Structure Functions for Neutrino Scattering
背景资料：由于长程库仑力和短程强作用力之间的竞争而产生的核面食物质被认为存在于天体物理场景中，例如中子星和核心坍缩超新星。它的结构可以对中微子的传输或中子星的潮汐变形性产生很大的影响。目的：我们研究了核面对中微子相互作用的影响，并将结果与均匀物质进行了比较。方法：利用密度泛函理论计算了核物质的弹性和非弹性静态结构因子，其中包含了中微子散射的主要核输入。结果：每个面食结构在弹性结构因子中留下了独特的印记，并大大增强。所有构型的非弹性结构因子非常相似。结论：核面对中微子中性流散射不透明度有显著影响。而对于非弹性反应的截面减少，弹性相干散射显着增加。这种效应对于中子星的冷却以及核心坍缩超新星模型都很重要。
2019-12-22 astro-ph.HE nucl-th
Light clusters, pasta phases and phase transitions in core-collapse supernova matter
在相对论平均场模型中研究了核心坍缩超新星物质（有限温度和固定质子分数）中的pasta相。三种不同的计算方法用于比较，分别是双相费米近似（TF）、共存相近似（CP）和可压缩液滴近似（CLD）。还研究了在核物质中包括轻团簇的影响以及在意大利面配置和均匀物质之间发生转变的密度。自由能，压力，熵和化学势的范围内的粒子数密度和温度预计覆盖面食区域的计算。最后，与有限温度Skyrme-Hartree-Fock计算进行了比较。
2015-04-15 nucl-th
Warm pasta phase in the Thomas-Fermi approximation
在本文中，面食相研究在有限的温度范围内的一个T-F（TF）的方法。相对论平均场模型，常数和密度依赖的耦合，被用来描述这个挫折系统。我们比较目前的结果与以前的内获得的相位共存的描述，并得出结论，TF近似引起更丰富的内部面食相结构和均匀的物质出现在更高的密度。最后，将TF中计算的跃迁密度与用其它方法得到的结果进行了比较。
2012-05-11 nucl-th
Phase transitions and symmetry energy in nuclear pasta
已知处于亚饱和密度的冷的和同位旋对称的核物质形成所谓的面食结构，而面食结构又经历特殊的相变。在这里，我们调查，如果这样的面食和它们的相变生存在同位旋不对称的核物质，以及这种面食配置的对称性能量是否连接到的同位旋含量，面食的形态和相变。我们发现，在质子中子比为x=0.3，0.4和0.5，密度为0.05 1/fm $^3$ < $ρ$ < 0.08 1/fm $^3$，温度T<2 MeV的同位旋不对称系统中，确实形成了意大利面.使用的工具（如热量曲线，林德曼系数，径向分布函数，柯尔莫哥洛夫统计，欧拉功能）的组成的面食，确定存在的均匀结构，隧道，空的区域，空腔和过渡这些区域之间。观察到对称能在不同的相中达到不同的值，表明其依赖于核物质结构的形态。
2018-03-23 nucl-th
Thermodynamic properties of nuclear "pasta" in neutron star crusts
得到了零温下中子星物质在亚核密度下的平衡相图。采用可压缩液滴模型，考虑了球形、棒状和板状核以及球形和棒状核泡。这个模型的目的是把不确定性的核表面张力和质子化学势滴中子气体。所得相图表明，对于这些量的典型值，具有棒状核和板状核的相在低于系统变得均匀的点的密度下以库仑晶格的形式出现。热波动导致位移的核从他们的平衡位置被认为是通过明确的评估其弹性常数，这些波动可以有效地破坏层状晶格的板状核的温度区域中的典型的物质在中子星地壳。
2000-07-08 astro-ph nucl-th
Nuclear pasta in hot dense matter and its implications for neutrino scattering
我们发现当物质接近β平衡时，有限温度效应会大大降低亚核密度下富中子物质中大核子团簇的丰度。大的原子核和奇异的非球形原子核结构称为pasta，在$T=0$向均匀物质过渡的附近，它们在相对较低的温度下溶解。对于接近β-平衡的物质，我们发现对于现实的状态方程，面食熔化温度为$T_m^β\simeq 4\pm 1$ ~MeV。面食溶解的机制进行了讨论，并在一般情况下，$T_m^β$被证明是敏感的质子馏分。我们发现，相干中微子散射的核和面食作出适度的贡献，在超新星和中子星合并遇到的条件下的不透明度。银河系超新星中微子信号的影响进行了简要讨论。
2017-10-27 astro-ph.HE nucl-th
Pasta phases in neutron stars under strong magnetic fields
在目前的工作中，我们考虑在相对论平均场描述的框架内的强磁场的存在下，在中子星的地壳最内层的核物质。为了讨论状态方程对地壳结构的密度依赖性，考虑了两种对称能斜率不同的模型。用共存相方法描述了$β$平衡态中的非均匀物质，并讨论了包含反常磁矩的影响。五个不同的几何形状的面食结构被认为是。结果表明，强磁场引起中子星的内壳的扩展，与一个存在于零磁场的一个以上的一系列断开的非均匀物质区域的出现。此外，我们观察到，在这些不连续的区域中，对于某些值的磁场，所有五种不同的团簇几何形状发生，气体密度接近团簇密度。此外，中子星壳核过渡处的压力比零磁场下的压力大得多。强磁场存在的另一个显著影响是质子分数的增加，有利于质子在气体背景中的出现。
2022-02-11 astro-ph.HE nucl-th
Finite size effects on kaonic pasta structures
在相对论平均场模型下，用密度泛函理论研究了从一级相变到带电K介子凝聚的混合相的非均匀结构。在考虑电场效应的情况下，通过适当地应用吉布斯条件，数值计算了核子、电子和凝聚态K介子的密度分布。电荷屏蔽效应的重要性阐明，从而我们表明，麦克斯韦建设是有效的理由。表面效应也进行了研究，以找出其对密度分布的影响。
2005-10-19 nucl-th
Light clusters and the pasta phase
在有限温度下，在四种不同的相对论模型参数下，研究了低密度核物质中包含轻团簇的效应。均匀和不均匀的物质（面食相）被描述为中性核物质与固定的质子分数。讨论了对称能、温度和质子分数的密度依赖性对形成原中子星内壳的非均匀物质的影响。结果表明，团簇中的核子数、团簇质子分数以及Wigner Seitz盒和团簇的大小对对称能的密度依赖性非常敏感.
2012-03-14 nucl-th
Prior probability distributions of neutron star crust models
为了充分利用多方面的天文和核数据集，中子星模型的概率分布，可以用来传播误差一致地从一个域到另一个域是必需的。为此，我们采取措施建立一致的模型，突出模型不一致的地方，并评估由此产生的模型不确定性。利用核对称性能量参数的两种分布--均匀分布和基于纯中子物质理论的核对称性能量参数分布，我们制备了两个中子星内壳模型系综。我们使用一个扩展的Skyrme能量密度泛函内的可压缩液滴模型（CLDM）。我们适合的表面参数的CLDM的量子三维Hartree-Fock计算地壳核。所有模型预测，超过50%的地壳质量和15%的地壳厚度包括面食，中位数分别为62%和30%左右。我们还提出了68%和95%的范围作为密度的函数的地壳成分。我们研究了壳核边界和pasta转变性质、pasta层厚度、饱和和亚饱和密度下的对称能以及208 Pb和48 Ca的中子皮之间的关系。我们量化的相关性使用最大信息系数，它可以有效地表征非线性关系。未来对中子皮的测量、来自核质量和巨共振的信息以及对PNM的理论约束将能够对意大利面和壳核边界的位置以及地壳中意大利面的数量进行约束。
2021-05-27 astro-ph.HE nucl-th
$α$ particles and the pasta phase
在有限温度下，在三种不同的相对论模型参数下，研究了低密度核物质中$α$粒子的效应。均匀和不均匀的物质（面食阶段）被描述为中性核物质与固定的质子分数和恒星物质受$β$平衡和被困中微子。在均匀物质中，$α$粒子仅以低于0.02 fm $^{-3}$的密度存在，并且它们的存在随着温度的增加而减少，并且对于固定的温度，对于较小的质子分数，$α$粒子分数减少。排斥相互作用对于模拟团簇在均匀物质中的溶解是很重要的。除了接近临界温度和/或质子分数时，$α$颗粒对面食结构的影响非常小，此时它仍然可以预测面食相，而在不存在光团簇的情况下不会发生面食相。结果表明，对于密度高于0.01 fm的$^{-3}$的$α$颗粒分数在面食相是远远大于$α$颗粒分数在均匀的物质。
2010-07-14 nucl-th
