Optical and physical properties of hydrocarbons with metal impurities in the warm dense matter regime
Optical and physical properties of hydrocarbons with metal impurities in the warm dense matter regime
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热致密物质状态下含有金属杂质的碳氢化合物的光学和物理性质
DOI：
10.1063/5.0033776
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发表时间：
2021-02
影响因子：
2.2
通讯作者：
Zhenghong Li
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu Cao;Yanyun Chu;Zhen Wang;Jianmin Qi;Lin Zhou;Zhenghong Li
碳氢聚合物是Z箍缩驱动动态空腔内爆实验中常用的转换材料。它在暖密物质区的物理和光学性质对动态黑腔平台的设计是重要的。用量子分子动力学（QMD）方法计算了温度和密度分别为104-106 K和0.1- 0.9g/cm ~ 3的碳氢化合物和Al-CH混合物的状态方程、吸收系数和反射率。QMD预测的主要Hugoniot数据与实验以及理论计算进行了比较，两者都表现出良好的一致性。从相应的介电函数的光学反射率计算使用校正的折射率的环境（n 0 = 1.59）。此外，我们还利用键跟踪方法，在1000 ~ 10000 K温度范围内，对聚苯乙烯和Al-CH混合体系的原子结构和键解离过程进行了进一步的分析。铝杂质对聚苯乙烯热解初期有轻微的促进作用。计算结果可为今后高能密度物理的理论和实验研究提供参考。
The hydrocarbon (CH) polymer is often chosen as the converter material with potential applications to Z-pinch driven dynamic hohlraum implosion experiments. Its physical and optical properties in the warm dense matter regime are important for dynamic hohlraum platform designs. Using the quantum molecular dynamics (QMD) method, we have obtained the equation of state, absorption coefficient, and reflectivity of hydrocarbon and Al–CH mixtures with the temperature and density ranging from 104–106 K and 0.1–0.9 g/cm3, respectively. The QMD-predicted principal Hugoniot data are compared with experiments as well as the theoretical calculations, and both show good agreement. The optical reflectivity from the corresponding dielectric functions is calculated using the corrected refraction index of the ambient (n0 = 1.59). Besides, we have further analyzed the atomic structure and bond dissociation process of polystyrene and Al–CH mixture systems using a bond tracking method with the temperature ranging from 1000 K to 10 000 K. The Al impurities have a slightly promoting effect on the initial stage of polystyrene pyrolysis. The calculation results can be helpful for future theoretical and experimental studies in high energy density physics research.
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影响因子：
5.1
作者：
Fuyuan Wu;Yanyun Chu;Rafael Ramis;Zhenghong Li;Yanyun Ma;Jianlun Yang;Zhen Wang;Fan Ye;Zhanchang Huang;Jianmin Qi;Lin Zhou;Chuan Liang;Shijia Chen;Zheyi Ge;Xiaohu Yang;Shangwu Wang
通讯作者：
Shangwu Wang
影响因子：
3.7
作者：
Kresse, G;Furthmuller, J
通讯作者：
Furthmuller, J
DOI：
10.1016/j.cpc.2004.06.054
发表时间：
2003-09
期刊：
Comput. Phys. Commun.
影响因子：
--
作者：
A. Robinson;C. Garasi
通讯作者：
A. Robinson;C. Garasi
影响因子：
2.1
作者：
Feng, J.;Xiao, B.;Zhou, R.
通讯作者：
Zhou, R.
影响因子：
3.7
作者：
D. Horner;J. Kress;L. Collins
通讯作者：
D. Horner;J. Kress;L. Collins