Разработка метода молекулярной динамики с волновыми пакетами с применением теории функционала плотности для исследования термодинамических свойств и скоростей релаксационных процессов в неидеальной водородной плазме (этап 2, итоговый)

Гибридный метод атомистического моделирования, основанный на молекулярной динамике волновых пакетов и теории функционала плотности (МДВП-ФП), был доработан и применён для исследования неидеальной дейтериевой плазмы. Метод представляет собой расширение молекулярной динамики волновых пакетов (МДВП), в котором уравнения движения решаются одновременно для классических ионов и полуклассических электронов, представленных в виде гауссовых волновых пакетов. По сравнению с классической молекулярной динамикой и исходной формулировкой МДВП, метод МДВП-ФП обеспечивает более точное представление квантовых эффектов, таких как электрон-ионная связь и электронное вырождение. Он позволяет изучать неадиабатическую динамику электронов и ионов в равновесном и неравновесном состояниях, будучи более точным и эффективным при высоких плотностях, чем МДВП и классическая молекулярная динамика. В отчете представлено подробное описание метода и особенностей его использования, таких как выбор граничных условий, построение процедуры расчета изоэнтропы и ударной адиабаты дейтерия. Проведено сравнение изоэнтропы сжатия и ударной адиабаты дейтерия, полученные с помощью МДВП-ФП, с доступными экспериментальными данными и другими подходами к моделированию неидеальной плазмы и разогретого плотного вещества (warm dense matter).