一种用于研究X射线加热固体高密度物质非平衡行为的分子动力学方法
摘要：用X射线自由电子激光脉冲照射物质时，X射线会激发内层电子，通过各种原子过程使电子电离，并产生高能密度等离子体，即温暖或高密度物质。结果系统由处于不同电子构型的原子组成，在光激发后经过亚皮秒到皮秒的热化过程。我们在这里提出了一个关于X射线加热的固态物质的模拟研究。为此，我们使用了XMDYN，一个基于Monte-Carlo分子动力学的代码，具有周期边界条件，可以研究非平衡动力学。XMDYN能够处理包含轻重原子种类的系统，具有完整的电子构型空间和三维空间非均匀性。为了验证我们的方法，我们将XMDYN中的电子温度和离子电荷状态分布与基于平均原子模型的热化系统的结果进行了比较，该模型在XATOM中实施了一个原始的X射线原子物理工具包，扩展到包括等离子环境。此外，我们还将钻石的平均电荷演化与玻尔兹曼连续接近的预测进行了比较。我们证明了XMDYN的结果与以上方法有良好的定量一致性，表明XMDYN的当前实现是一种可行的方法，用于模拟固体中X射线驱动的非平衡动力学。为了说明XMDYN处理复杂系统的潜力，我们对三碘苯衍生物5-氨基-2,4,6-三碘异对苯二甲酸(I3C)进行了计算，该化合物与生物分子成像相关，由重轻原子种类组成。
作者：Malik Muhammad Abdullah, Anurag, Zoltan Jurek, Sang-Kil Son and Robin Santra
论文ID：1703.09110
分类：Atomic and Molecular Clusters
分类简称：physics.atm-clus
提交时间：2017-08-24