Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3937
In dieser Arbeit wurde eine kuerzlich von Marx und Parrinello
vorgestellte Methode verwendet, die die klassische ab initio
Molekulardynamik um Quantenprotonen erweitert.
Mit dieser ``Pfadintegral-Car-Parrinello-Methode'' wurden
Wasserstoffsysteme bei 50 K und drei verschiedenen Druckwerten
(1.5 Mbar, 4 Mbar, 6 Mbar) untersucht.
Der Vergleich mit den Ergebnissen von Rechnungen, in denen
die Protonen als klassische Teilchen behandelt werden, zeigt
die Auswirkungen der Quantennatur der Protonen auf die strukturellen
Eigenschaften.
Im Megabar-Druckbereich koennen klassische Rechnungen wertvolle
Hinweise auf die zugrundeliegenden Strukturen geben, obwohl sich
selbst hier die Beschreibung der Nullpunktsbewegung im Rahmen
einer quasi-harmonischen Naeherung als unzureichend erweist.
Bei hoeheren Druecken erzeugen die Quantenfluktuationen
ein strukturell verwaschenes Bild, und die Beschreibung
im Rahmen einer einzelnen klassischen Struktur ist nicht
laenger sinnvoll.
Analogien mit Ergebnissen klassischer Simulationen bei
hoeheren Temperaturen suggerieren, dass die untersuchten
Druecke
bereits einer fluessigen Phase entsprechen, bzw. einer
Phase, die -- in Anlehnung an die Beschreibung von
Quanteneffekten in Molekuelen -- als "quantum fluxional solid"
beschrieben werden kann.
Biermann, Silke
Quantum theoretical study of hydrogen under high pressure
85 S., 2001
Das Hochdruck-Phasendiagramm von Wasserstoff ist bisher nur
fragmentarisch bekannt. Im Bereich des Uebergangs von
molekularen zu atomaren Strukturen (1.5 Mbar bis 6 Mbar)
sind keine Experimente zur direkten Strukturbestimmung mehr
moeglich, so dass theoretischen Berechnungen hier eine
besondere Rolle zukommt.
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