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背景：在中子星内壳的底层，预计会出现多种晶体结构，统称为“核意面”。为了天体物理学的应用，需要了解核意面在各种条件下的性质。然而，三维全微观计算需要巨大的计算量，使得开展系统性的计算仍然具有挑战性。目的：本文提出一种高效方法，基于三维无轨道密度泛函理论（OF-DFT），以非经验方式计算多种核意面构型。通过将该方法应用于中子星整个内壳层的密度范围，该团队验证了所提方法的可行性。方法：作为OF-DFT在核意面中的首次应用，该工作采用Skyrme能量密度泛函（EDF）的二阶扩展Thomas-Fermi（ETF）展开，构建一个仅依赖于中子和质子数密度的EDF。基于变分原理，该团队推导出欧拉-拉格朗日方程以确定最优的中子和质子密度分布，并自洽地求解这些方程。在本研究中，该团队将这种方法称为自洽ETF（SC-ETF）方法。结果：该团队使用不同盒子尺寸进行了三维SC-ETF计算。根据给定的平均核子数密度，该工作成功获得了多种意面结构，与早期研究一致。此外，该团队还发现了其他奇特结构，例如弯曲和/或连接的杆状结构、带孔板的板状结构等，这凸显了自洽形式化的优势。结论：该工作证明，本研究中提出的SC-ETF方法可视为OF-DFT的一种实现，是一种有前景的工具，能在不依赖几何形状经验假设的情况下高效描述复杂的意面结构。