Title: 温稠密物质X射线汤姆逊散射的第一性原理研究
Speaker: 莫崇杰 博士，北京计算科学研究中心
Place: 玉泉校区教11-413
Date and time: 6月3日13:30--14:30
Abstract：
我们推导了适用于温稠密物质X射线汤姆逊散射的量子力学分解表达式，并根据该公式建立了一套完整的X射线汤姆逊散射谱的第一性原理计算方法。X射线汤姆逊散射是温稠密物质诊断最前沿的实验技术，其理论建模是诊断过程中的关键制约因素。常见的模型方法难以适用于高精度实验数据的状态参数提取工作，先进的第一性原理方法的探索已成为本领域的焦点。此前，人们分别通过第一性原理分子动力学和含时密度泛函理论研究了X射线汤姆逊散射谱弹性和非弹性部分，然而尚未有一套完整的第一性原理方法能够同时将两部分结合，其原因在于XRTS没有一套完整的量子力学理论描述。本工作基于量子力学导出了X射线汤姆逊散射谱的分解表达式，发现除衍射项外，其弹性部分还存在额外的温度相关项。根据该公式，我们将第一性原理分子动力学模拟和含时密度泛函理论相结合，分别用于弹性和非弹性部分的计算，建立了一套完整的X射线汤姆逊散射谱第一性原理计算方法。基于该方法，我们研究了温稠密铍的X射线汤姆逊散射实验，发现第一性原理方法将显著修正温度的预测结果。
图1 理论模拟和实验诊断的XRTS谱比较
关键词：温稠密物质，第一性原理，X射线汤姆逊散射，惯性约束聚变，强耦合等离子体
参考文献
【1】 First-Principles Estimation of Electronic Temperature from X-Ray Thomson ScatteringSpectrum of Isochorically Heated Warm Dense Matter, Phys. Rev. Lett. 2018,120(20), 205002.
【2】 First-principles method for x-ray Thomson scattering including both elastic and inelastic features in warm dense matter, Phys. Rev. B. 2020,102(19), 195127.
