Understanding nuclear "pasta": current status and future prospects
在超新星的核心和中子星的壳中，原子核可以采取有趣的形状，如棒或板等，它们被称为核“面食”。“近年来，我们研究了面食阶段，重点是量子分子动力学（QMD）方法的动力学方面。在这篇文章中，我们回顾了这些作品。我们也专注于库仑相互作用的治疗。
2006-10-28 astro-ph nucl-th
A Survey of Nuclear Pasta in the Intermediate Density Regime I: Shapes and Energies
背景资料：由于长程库仑力和短程强作用力之间的竞争而出现的核面食，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：我们研究了几种可能的面食配置，所有这些最小的表面配置，预计将出现在核面食的中密度制度，即约40%的核饱和密度。特别是，我们感兴趣的能量谱考虑不同的面食配置。方法：采用密度泛函理论（DFT）方法，通过优化周期长度，计算了质子含量XP = 1/10，1/3和1/2时不同构型的结合能.我们研究有限温度效应和电子屏蔽的影响。结果：与均匀物质相比，核糊显著降低能量，尤其是对于$X_P \geq 1/3$。然而，不同的构型具有非常相似的结合能。对于大的质子含量，$X_P \geq 1/3$，意大利面配置是非常稳定的，对于较低的质子含量，几兆电子伏的温度就足以过渡到均匀的物质。电子屏蔽对原子核的结合能影响不大，但增加了原子核的周期长度。结论：中密度状态下的核面食降低了所研究的所有质子部分的物质能量。它甚至可以在几MeV的高温下存活。由于各种构型具有非常相似的能量，因此可以预期许多构型已经可以在低温度下同时共存。
2019-06-19 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
A new screening function for Coulomb renormalization
本文引入了一个新的屏蔽函数，它对“屏蔽重整化”方案中的少体库仑散射问题很有用。新的重整化相因子的屏蔽函数的解析示出。Yukawa型屏蔽势已经使用了几十年，我们对其进行了修改，使其更有用。作为一个具体的例子，我们比较了由这些势计算的质子-质子散射相移。数值结果表明，新的屏蔽函数可以实现重整化的高精度计算。
2003-10-07 nucl-th
Influence of electron capture and Coulomb explosion on electron screening in low energy nuclear reactions in laboratories
讨论了在实验室低能核反应中，弹丸俘获电子和分子弹丸库仑爆炸对电子屏蔽的影响。利用平衡电荷的思想，我们证明了在简单考虑D（d，p）T反应时，电子俘获导致屏蔽能大大超过绝热极限，并为解释实验数据分析中所声称的大屏蔽能提供了可能性.然后我们证明，库仑爆炸可以产生一个很大的表观屏蔽能，其大小与分析分子D_2^+和D_3^+射弹在极低能量下诱发的^3He（d，p）^4He反应时遇到的屏蔽能一样大。
2004-04-27 nucl-th
The Shear Viscosity and Thermal Conductivity of Nuclear Pasta
本文计算了中子星壳核团相的剪切粘度$η$和热导率$κ$。这涉及复杂的非球形形状。我们使用半经典分子动力学模拟，涉及40，000到100，000个核子。粘度$η$可以简单地用静态结构因子$S_p(q)$中峰的高度$Z^*$和宽度$Δq$来表示。我们发现，$η$增加了一些，相比，涉及球形核的较低密度相，因为$Z^*$减少形状因子和离子屏蔽效应。然而，我们没有发现$η$从非球形形状的戏剧性的增加，可能会发生在传统的复杂的流体。
2008-09-05 astro-ph nucl-th
Coulomb screening correction to the $Q$ value of the triple alpha process in thermal plasmas
三重α反应是产生$^{12}$ C的关键，预计会发生在弱耦合的热等离子体中，就像在正常恒星中遇到的那样。我们研究库仑屏蔽如何影响在这样的等离子体环境中的三个α粒子的系统的结构，通过精确的三体计算内的德拜-休克尔近似。一个三α模型，库仑相互作用修改的汤川形式。借助于随机变分法，通过相关高斯基的叠加得到了精确的三体波函数。由于库仑屏蔽的霍伊尔态的能量位移作为德拜屏蔽长度的函数。结果，自动纳入有限尺寸效应的霍伊尔状态，是一致的，与传统的结果的基础上库仑修正的化学势的离子被视为点电荷在弱耦合，热等离子体。我们已经给出了一个理论基础，传统的点电荷方法的库仑屏蔽问题相关的核反应在正常的恒星提供的第一个评估的库仑修正的$Q$值的三α过程，产生一个有限大小的霍伊尔状态。
2020-06-09 nucl-th
From nuclei to nuclear pasta
为了向从业者介绍核面食的研究，本文简要回顾了用于研究核子动力学的方法的演变。这是随后与经典分子动力学（CMD）的扩展到无限系统的更完整的描述。介绍了用于表征原子核结构的不同技术，如聚类识别算法、径向关联函数和Minkowski泛函。当库仑相互作用通过两种常见的方法引入时，我们达到了扩展CMD的全部功能，并给出了其对结构的影响。我们以一些最后的评论结束这篇文章。
2011-11-04 astro-ph.SR nucl-th
The exact three-dimensional half-shell t-matrix for a sharply cut-off Coulomb potential in the screening limit
本文在不考虑分波展开的情况下，解析地导出了锐截止库仑势的三维半壳t矩阵及其渐近形式。数值解的三维Lippmann-Schwinger方程的截止半径增加提供半壳t矩阵是在相当好的协议与渐近值。
2009-05-26 nucl-th
Coulomb screening effect on the Hoyle state energy in thermal plasmas
$^{12}$ C的第一激发态$J^π=0^+$，即所谓的霍伊尔态，在三重$α$（$^4$ He）反应中起着重要作用，这是燃烧恒星中合成$^{12}$ C的主要贡献者。利用精确的三$α$模型计算研究了热等离子体环境中库仑屏蔽效应对Hoyle态能移的影响。在Debye-Hückel近似下考虑了$α$团簇之间的库仑屏蔽效应。为了推广我们的研究，我们利用两个标准的$α$ -集群模型，其中对待泡利原理之间的$α$粒子不同。我们发现，能量的变化不依赖于这些模型，并遵循一个简单的估计，在零尺寸限制的霍伊尔状态时，库仑屏蔽长度是一个典型的等离子体组成的电子和$α$粒子的值一样大。
2021-05-07 nucl-th
Astromaterial Science and Nuclear Pasta
我们将“天体材料科学”定义为研究质量上比地球上的材料密度大的天体中的材料。天体材料可以具有与其大密度相关的独特性质，尽管它们可能以类似于更传统的材料的方式组织。通过类比地球材料，我们把我们的研究天体材料分为硬和软，并讨论每一个例子。这里讨论的硬天体材料是一种晶格，例如冷白矮星内部和中子星外壳中的库仑晶体，而软天体材料是在中子星内部外壳中发现的核团。特别是，我们讨论了如何分子动力学模拟已被用来计算天体材料的属性来解释观测的白矮星和中子星。研究库仑晶体是为了了解致密恒星是如何冻结的。它们令人难以置信的强度可能使旋转中子星上的地壳“山脉”成为激光干涉引力波天文台（LIGO）可能探测到的引力波的来源。在中子星壳底部附近，预计会有密度为$10^{14}$ g/cm $^3$的核团。核吸引力和库仑排斥力之间的竞争将中子和质子重新排列成复杂的非球形形状，如片状（千层面）或管状（意大利面条）。半经典分子动力学模拟的核面食已被用来研究这些阶段，并计算其输运性质，如中微子不透明度，热导率和电导率。中子星的观测可能对这些性质很敏感，可以用来解释超新星中微子、磁场衰变和吸积中子星地壳冷却的观测。最后，我们将核面食形状与生物系统中看到的一些类似形状进行比较。
2017-06-26 astro-ph.HE cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coulomb screening in the momentum-space description of the proton-deuteron elastic scattering: Why the renormalization is needed?
该研究在动量空间 Faddeev 方程中分析库仑屏蔽，指出质子–质子库仑势与氘核极点导致重合奇点，从而证明无屏蔽极限下散射振幅必须重整化。
2024-02-28 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
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
Non-congruence of liquid-gas phase transition of asymmetric nuclear matter
首先，我们探讨了液-气混合相的体积计算，其中两相共存的几何结构。在对称核物质的情况下，系统的行为一致，麦克斯韦结构变得相关。另一方面，对于不对称的核物质，由于液相和气相是不一致的，麦克斯韦结构不再能达到相平衡;粒子分数变得完全不同。这种不一致性的原因之一是由于大的对称性能量。随后，我们充分利用吉布斯条件，研究了带电子的荷中性核物质在液-气混合相中的几何（pasta）结构。我们强调了表面张力和库仑相互作用对面团结构的影响。我们还讨论了面食结构上的热效应。
2012-04-25 nucl-th
Thermodynamics of compact-star matter within an ising approach
在致密恒星的形成和演化过程中，核物质会产生高热漂移，并且是强烈中微子发射的场所。中微子传输以及这种物质的结构特性取决于不均匀相（称为“面食”相）的存在，这是液-气相变的库仑挫折的结果。我们考虑到电荷波动采用受挫晶格气模型，我们施加一个中性的约束，通过添加一个均匀的背景电荷，代表离域电子。在这个示意性模型中，我们强调了相变现象学的一个一般特征：库仑阻挫效应增强了面食相形成的温度间隔。这一结果与受抑铁磁系统以及热核和平均场方法的行为不同。此外，相共存的区域没有发现结束后的临界点，表明没有临界乳光可以发生在致密星的问题。
2006-10-02 nucl-th
Proton-proton scattering without Coulomb force renormalization
我们数值证明了质子-质子（pp）散射观测值可以直接确定的标准短程方法使用屏蔽pp库仑力没有重整化。在示例中给出了适当的屏蔽半径。我们还数值研究了3维Lippmann-Schwinger（LS）方程的解决方案的屏蔽库仑势单独在大屏蔽半径的限制，并确认分析预测的性能为壳外，半壳和壳库仑t-矩阵。这些3维的解决方案将形成一个新的方法，包括PP库仑相互作用到3 N Faddeev框架的基础。
2009-03-06 nucl-th
Nuclear pasta in hot and dense matter and its influence on the equation of state for astrophysical simulations
我们探讨了超新星物质中出现的核面食的性质，即，在有限温度下的物质，具有固定的质子分数。用可压缩液滴模型研究了具有一系列几何形状的pasta相，在该模型中，核物质分离成核子的稠密液相和核子与$α$粒子的稀气相.两个共存相的平衡条件是由最小化的总自由能，包括表面和库仑贡献，这是明显不同于吉布斯条件的相平衡，由于有限尺寸效应。与只考虑球形核的结果相比，pasta相的引入可以延迟向均匀物质的转变，并扩大相图中的非均匀物质区域。用CLD模型计算得到的热力学量与用Thomas-Fermi近似进行天体物理模拟的实际状态方程表中的热力学量是一致的。据发现，各种面食形状的密度范围取决于温度$T$和质子分数$Y_p$。此外，核对称能及其密度依赖性可能在确定pasta相的性质中起着至关重要的作用。我们的研究结果表明，pasta相图是最敏感的依赖于对称能斜率$L$，特别是在低-$Y_p$和高-$T$区域。
2020-07-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Phase transitions in Core-Collapse Supernova Matter at sub-saturation densities
我们进行了三维，有限温度Skyrme-Hartree-Fock研究的非均匀核物质，以确定临界密度和温度之间的pasta相和均匀物质的相变及其性质。我们采用四种不同的参数化的Skyrme核能密度泛函，SkM $^*$，SLy 4，NRAPR和SQMC 700，其中跨越一系列的饱和密度对称性能量行为的各种核实验探针的约束。对于这些相互作用中的每一个，我们计算的自由能，压力，熵和化学势的范围内的粒子数密度的核面食相预计存在，0.02 - 0.12 fm $^{-3}$，温度2 - 8兆电子伏和质子分数为0.3。我们发现明确的证据一阶相变均匀的物质，未软化的面食阶段的存在。没有确凿的迹象之间的面食阶段的一阶相变观察，有人认为，热力学量不断变化的权利，一阶相变均匀的物质。我们比较我们的结果与热力学spinodals计算使用相同的Skyrme参数化，发现短程库仑相关性和量子壳效应的影响，包括在我们的模型导致的面食阶段存在的密度高达0.1 fm $^{-3}$以上的spinodal边界，从而增加过渡密度均匀的物质相同的量。过渡密度，否则被证明是不敏感的对称性能量在饱和密度的范围内的各种实验约束的一致性约束，并可以被视为是一个很好的确定量。
2014-11-07 nucl-th
Gyroid Phase in Nuclear Pasta
核物质被认为是不均匀的亚核密度，实现在超新星核心和中子星壳，和核物质的结构变化从球形到圆柱，板，圆柱孔和球形孔的密度增加。在这封信中，我们讨论了其他可能的结构，即螺旋形和双金刚石形态，这是在嵌段共聚物中发现的周期性双连续结构。利用可压缩的液滴模型，我们评估他们的表面和库仑能量，并表明有一个机会的回旋外观附近的过渡点从一个圆柱体到一个平板。原子核和聚合物系统之间的这种有趣的类比不仅仅是定性的。两个系统在相变时的体积分数也相似。虽然最初列出的五种形状长期以来一直被认为是所谓的核面食在亚核密度的唯一主要成分，我们的研究结果意味着，这可能不是这种情况下，并建议核面食，包括gyroid阶段需要更详细的研究。
2009-09-17 astro-ph.HE cond-mat.soft nucl-th
Treatment of the proton-proton Coulomb force in proton-deuteron breakup Faddeev calculations
本文将质子-质子库仑力引入到三核子Faddeev计算中，从质子-氘核弹性散射到破裂过程.主要的新成分是一个3维屏蔽PP库仑t-矩阵的3维李普曼-Schwinger方程的数值解得到的。我们证明了数值的质子-氘分裂观测值可以确定从所产生的壳层上的3 N振幅增加屏蔽半径。然而，相反的PD弹性散射，筛选限制只存在于重整化后的PP T-矩阵。
2009-06-17 nucl-th
Pasta Nucleosynthesis: Molecular dynamics simulations of nuclear statistical equilibrium
背景资料：由于短程核吸引力和长程库仑排斥力之间的竞争，预计在略低于饱和密度的核物质中会出现奇异的非球形核面食形状。目的：我们探讨的影响，核面食核合成，在中子星合并，冷致密的核物质喷射和减压。方法：我们使用51200和409600个核子在GPU上进行经典的分子动力学模拟。我们将我们的模拟区域从初始密度0.080 fm^{-3}扩展到0.00125 fm^{-3}。我们研究了T =0.5、0.75和1.0 MeV时Y_P=0.05、0.10、0.20、0.30和0.40的质子分数。我们使用聚类算法计算得到的系统的组成。结果：我们发现最终的成分是在很好的协议与核统计平衡模型的温度为0.75和1兆电子伏。然而，当T = 0.5MeV时，当质子分数大于YP =0.2时，分子动力学模拟得到的结果是非平衡的，并且是大的棒状核。结论：我们的MD模型是有效的，在更高的密度比简单的核统计平衡模型，并可能有助于确定初始温度和质子分数的物质喷射合并。
2014-12-29 astro-ph.HE 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
Momentum-space description of three-nucleon breakup reactions including the Coulomb interaction
在计算质子-氘核分裂和${}^3\mathrm{He}$的三体电磁衰变时考虑了两质子间的库仑相互作用。强子动力学是基于纯粹的核电荷相关（CD）波恩势和它的现实扩展CD波恩+ $Δ$耦合通道的两重子势，允许单一的虚拟$Δ$ -同量异位素激发。在动量空间中使用积分方程进行计算。屏蔽和重整化的方法，包括库仑相互作用。收敛的程序被发现在中等筛选半径。证明了该方法的可靠性。在所有能量下，特别是在运动学状态下，都可以看到库仑效应对破裂观测值的影响。
2005-10-03 nucl-th
A novel treatment of the proton-proton Coulomb force in elastic proton-deuteron Faddeev calculations
提出了一种将质子-质子（pp）库仑力引入到三核子（3 N）Faddeev计算中的新方法。主要的新成分是一个3维屏蔽pp库仑t-矩阵的3维Lippmann-Schwinger（LS）方程的数值解。我们证明了数值和分析的洞察力，弹性质子-氘（PD）的可观的可以直接确定从壳3 N振幅增加屏蔽半径。屏蔽极限的存在，而不需要重整化不仅为可观的，但弹性pd振幅本身。
2009-06-10 nucl-th
Hadron-quark mixed phase in the quark-meson coupling model
我们探讨了在中子星内部形成结构化强子-夸克混合相的可能性。强子相采用夸克-介子耦合（QMC）模型，该模型明确地包含了核子内部的夸克结构，而夸克相则采用与QMC框架中相同的袋模型来描述，以保持两个共存相的一致性.我们分析了强子-夸克pasta相的出现对中子星性质的影响。我们还讨论了核对称能和夸克物质中的袋常数B对退禁闭相变的影响。对于强子-夸克混合相的处理，我们采用能量最小化方法，并与Gibbs构造进行了比较。在能量最小化方法中考虑了表面能和库仑能等有限尺寸效应，它们在强子-夸克相变中对确定pasta组态起着至关重要的作用。结果表明，相对于Gibbs结构，有限尺寸效应可以显著减小混合相的区域。利用QMC模型中一致的B值和夸克物质，我们发现在大质量恒星内部形成强子-夸克面食相，但不可能存在纯夸克物质。
2021-02-24 nucl-th
Coulomb force effects in low-energy $α$-deuteron scattering
在动量-空间三粒子方程的框架下，采用屏蔽和重整化方法，研究了$α$ -氘核散射中的$α$ -质子库仑相互作用.论证了该方法的技术可靠性。大库仑力效应被发现。
2006-11-18 nucl-th
Kaon Condensation and the Non-Uniform Nuclear Matter
在宽密度范围内研究了核物质的非均匀结构。使用相对论平均场模型的密度泛函理论，我们研究了非均匀结构在亚核密度（核"帕斯塔斯“）和高密度，预计在K介子凝聚。从一级相变的观点出发，仔细考虑库仑屏蔽效应，试图对物质结构随密度的变化给出一个统一的看法。
2003-11-21 nucl-th
Momentum-space treatment of Coulomb interaction in three-nucleon reactions with two protons
在计算质子-氘核弹性散射、质子-氘核辐射俘获和${}^3\mathrm{He}$的两体电磁衰变时考虑了两质子间的库仑相互作用。强子动力学是基于纯粹的核电荷相关（CD）波恩势和它的现实扩展CD波恩+ $Δ$耦合通道的两重子势，允许单一的虚拟$Δ$ -同量异位素激发。在动量空间中使用积分方程进行计算。屏蔽和重整化的方法，包括库仑相互作用。收敛的程序已经发现在中等筛选半径。证明了该方法的可靠性。对于整个运动学区域，在低能量下可以看到库仑效应对可观测量的影响。在较高能量的质子-氘核弹性散射中，库仑效应仅限于前向散射角;先前发现的$Δ$ -同量异位素效应保持不变。在电磁反应中，库仑以一种复杂的方式与其他效应竞争。
2005-03-04 nucl-th
Quantum Simulations of Nuclei and Nuclear Pasta with the Multi-resolution Adaptive Numerical Environment for Scientific Simulations
中子星和超新星物质的密度刚好低于核物质饱和密度，预计会形成一个奇特形状的晶格。这些所谓的核面食阶段是由库仑挫折造成的。它们的弹性和输运性质被认为对中子星的热演化、磁场演化、自转和振荡起着重要的作用。此外，它们可以影响核心坍缩超新星中的中微子不透明度。在这项工作中，我们提出了证明的原则3D Skyrme Hartree-Fock（SHF）模拟核面食与多分辨率自适应数值环境科学模拟（MADNESS）。我们进行基准研究$^{16} \mathrm{O}$，$^{208} \mathrm{Pb}$和$^{238} \mathrm{U}$核基态和计算结合能通过三维SHF模拟。实验测得的结合能，以及从一个既定的SHF代码与理论预测值的结果进行比较。核面食模拟初始化在所谓的华夫几何获得的印第安纳大学分子动力学（IUMD）代码。晶胞尺寸为24 μ m，平均密度约为$ρ= 0.05 \:\mathrm{fm}^{-3}$，质子分数约为$Y_p = 0.3$，温度约为$T=0\:$ MeV.我们的计算再现了具有不同几何形状的轻核和重核的结合能和形状。对于面食模拟，我们发现，最终的几何形状是非常相似的初始华夫饼状态。在目前的pasta计算中，自旋轨道力没有包括在内，但将来会加入。在MADNESS框架内，我们可以成功地进行非均匀核物质的计算。通过使用来自IUMD的pasta配置，可以探索不同的几何形状并测…
2016-03-21 astro-ph.IM astro-ph.SR nucl-th
Coulomb Effects in Few-Body Reactions
本文采用屏蔽重整化方法，在三体和四体核反应的动量空间描述中考虑了带电粒子间的库仑相互作用。论证了散射振幅重整化的必要性和方法的可靠性。讨论了库仑效应对观测量的影响。
2010-02-18 nucl-th
Three- and Four-Body Scattering Calculations including the Coulomb Force
本文将屏蔽重整化方法应用于三体和四体核反应，在动量-空间积分方程的框架内考虑库仑相互作用。讨论了库仑效应对观测量的影响以及现有核势模型对实验数据的描述能力。
2009-01-17 nucl-th
Elastic properties of nuclear pasta in a fully three-dimensional geometry
在相对论平均场模型的框架下，考虑反射对称性的全三维几何结构，采用大应变（$\varepsilon \lesssim 0.5$）方法，在T-Fermi近似下，对中子星物质的弹性性质进行了较为真实的估计.我们的计算证实了假设库仑晶体的液滴相以上的中子滴密度，但并不工作在大密度，因为弹性常数被发现后，达到其峰值降低的有效性。同样，在不可压缩的液滴模型中导出的解析公式在小密度下对棒相给出了很好的描述，这高估了较大密度下的弹性常数。对于平板，由于忽略了其厚度的变化，由液滴模型得到的解析公式与我们的数值估计在定性上一致，但在定量上不一致。通过对数值结果的拟合，引入阻尼因子对解析公式进行了改进。核对称能的影响，采用两个参数集，对应的对称能$L = 41.34$和89.39 MeV的斜率检查。即使考虑到多晶各向异性引起的不确定性，用$L = 41.34$和89.39 MeV得到的中子星物质的弹性性质也有明显的不同，从而导致不同中子星活动的可探测性差异。
2023-02-15 astro-ph.HE nucl-th
The impact of sharp screening on the Coulomb scattering problem in three dimensions
研究了库仑势在一定距离处有锐截止时两粒子相互作用的散射问题。这个问题解决了两个互补的情况下，首先当库仑势的内部部分留在哈密顿量，其次，当长距离尾巴被认为是潜在的。将分波结果相加得到三维的波函数。结果表明，在区域中的波函数预计是成比例的已知的解决方案，比例是由一个运营商的角度部分的波函数。在勒让德多项式的基础上得到了该算子的显式表示。在三维长程势散射问题中，我们提出了一个包含有限程非齐次项的驱动薛定谔方程，其解具有纯输出渐近性.
2010-03-01 math-ph math.MP nucl-th
Quark-hadron pasta phase in neutron stars: the role of medium-dependent surface and curvature tensions
本文研究中子星核心的夸克-强子混合相，结合APR和MIT袋模型构建状态方程，采用微观物理计算介质依赖的表面与曲率张力，发现其对恒星结构影响较小，但显著改变了混合相内几何结构的类型与分布范围。
2024-03-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Nuclear Reaction Screening, Weak Interactions, and r-Process Nucleosynthesis in High Magnetic Fields
研究了高温磁化等离子体中的库仑屏蔽和弱相互作用。库仑屏蔽是在电子和正电子处于平衡的相对论热等离子体中进行评估的。除了温度的影响，从一个强大的外部磁场弱屏蔽的影响进行了评估。在高场下，电子的横动量分量被量子化到朗道能级。探讨了高温高磁场下等离子体屏蔽长度的特征。除了筛选长度的变化外，还估计了弱相互作用速率的变化。研究发现，高场可以导致增加的$β$ -衰变率的电子和正电子光谱的朗道能级占主导地位。最后，在一个简单的r-过程模型中，这里研究的效果进行评估。结果表明，相对论库仑屏蔽对最终丰度分布的影响很小。虽然在强磁场中弱相互作用率的变化会对r-过程的演化和丰度分布产生影响，但产生显著影响所需的场强可能大于目前认为的典型r-过程环境中的磁星喷流或中子星合并。如果r-过程的网站存在的领域$\gtrsim 10^{14}$ G的影响，从弱衰变的领域可能是显着的。
2020-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE nucl-th
Unusual photon isospin mixing and instantaneous Coulomb effects on the thermodynamics of compact matter
基于相对论连续介质量子多体理论，采用双光子反项方法建立了隐局域对称性理论。通过分析电磁光子引起的洛伦兹矢量与标量在介质中的同位旋混合，讨论了带电点状电子与复合质子之间的电磁屏蔽效应以及电磁欠屏蔽效应.除了通常的屏蔽结果外，主要结论是，同电荷集体电子之间的有效振荡瞬时库仑势对状态方程贡献了很大的负项。这种违反直觉的类荷吸引力是由带相反电荷的重子超流背景的调制因子引起的。在紧凑的库仑约束环境中，集体电子之间会产生反常的长距离量子拖曳效应。在特定的稀相区，物理过程具有强耦合特性。
2007-01-23 astro-ph cond-mat.str-el hep-ph
Parking-garage structures in astrophysics and biophysics
最近观察到一个惊人的形状为细胞器内质网组成的堆叠片连接螺旋坡道。这种形状是有趣的，因为它的生物学功能，使用增加的表面积为核糖体工厂合成蛋白质，以及它的几何特性，可能是不敏感的微观相互作用的细节。在目前的工作中，我们发现非常相似的形状在我们的分子动力学模拟的致密核物质，预计在地壳深处的中子星的核面食阶段。核团和陆地细胞生物学之间存在着巨大的差异。核团的密度比细胞核的水环境高14个数量级，并且涉及质子和中子之间的强相互作用，而细胞尺度生物学则由水的熵和生物分子的复杂组装所主导。尽管如此，非常相似的几何结构表明两个系统可能具有相似的粗粒度动力学，并且形状确实是由几何考虑决定的，与微观细节无关。我们的许多模拟自组装成由螺旋坡道连接的平板。这些斜坡可能影响中子星壳的热导率和电导率、粘度、剪切模量和断裂应变。我们使用的相互作用，库仑挫折，可以提供一个简单的模型系统，重现许多生物学上重要的形状。
2015-08-30 astro-ph.HE cond-mat.soft nucl-th
Screened Coulomb potentials for astrophysical nuclear fusion reactions
天体物理能级实验室聚变反应的电子屏蔽加速是天体物理学中一个尚未解决的重要问题。这种效应在这里建模考虑氢类原子的融合，其电子概率密度用于泊松方程，以获得相应的屏蔽库仑势能。这样就可以考虑原子的激发和聚变原子的变形。这些潜力，然后处理半经典，以获得屏蔽（加速）因子的反应。利用所提出的模型，首次研究了超强磁场对实验室氢聚变反应的影响，结果表明，尽管$% dd$反应的截面有了相当大的增加，但$pp$反应仍然太慢，不能进行实验。该模型最后应用于$H^{2}(d,p) H^{3}$聚变反应，描述令人满意的实验数据，虽然仍然存在一些模糊的分子性质的氘核目标。值得注意的是，本方法为氢聚变反应提供了足够高的屏蔽能量，使得也可以考虑旁观者核的带走能量。
2000-09-04 astro-ph nucl-th physics.atom-ph
