温稠密等离子体中离子相互作用的理论研究

如何自洽地描述温稠密等离子体中粒子间的相互作用是个具有挑战性的理论课题。在部分简并的温稠密等离子体中，离子-离子的相互作用需要考虑电子的量子效应和有效屏蔽效应。此时，离子-离子有效势的取法是个有待解决的问题，描述离子-离子经典相互作用的Yukawa势需要修正。本项目以基于Thomas-Fermi密度泛函理论为基础的半经典分子动力学模拟为研究工具，自洽地考虑电子量子效应和屏蔽效应，求解和研究离子-离子的径向分布函数。径向分布函数与有效作用势可通过（修正）超网链积分方程联系起来。以分子动力学模拟为参照，通过对径向分布函数的拟合，建立能够描述电子量子效应和有效屏蔽效应的离子-离子有效作用势，并给出有效作用势对密度和耦合强度的依赖关系，进而给出描述温稠密等离子体中离子性质的半解析模型。

本研究项目的结果包括：（1）给出一种了温稠密等离子体中离子离子相互作用的有效势模型，该工作发表后得到了国际同行的关注，已被他引3次；（2）通过发展Thomas-Fermi分子动力学模拟、Thomas-Fermi超网链（TFHNC）模拟给出了温稠密等离子体中多粒子相互作用的桥函数，修正了TFHNC模型；（3）利用超网链（HNC）计算了粒子的关联函数，进而得到不同耦合强度下粒子相互作用的有效势，再利用有效势应用计算得到了等离子体的输运系数（粘滞与热导）；（4）计算了强耦合、非理想等离子体中不同能量损失计算模型对惯性约束内爆过程中带电粒子出射能谱的影响。