Validação experimental de modelos de correlação eletrônica em matéria densa quente

Reportamos medições de espalhamento de raios-X de Thomson em alumínio denso quente com densidades de 3.75-4.5 g/cm³ e uma temperatura de aproximadamente 0.6 eV, realizadas no instrumento HED-HiBEF do European XFEL usando o laser de condução DiPOLE-100X. Ao investigar a dispersão de plasma através de transferências de momento k = 0.99-2.57 Angstrom^-1 com alta fidelidade estatística, testamos diretamente teorias concorrentes da dinâmica eletrônica em condições extremas. A teoria do funcional da densidade dependente do tempo (TDDFT) reproduz tanto as energias dos plasmons observadas quanto as formas espectrais em toda a faixa de k, enquanto os modelos de aproximação de fase aleatória (RPA) e correção de campo local estática (LFC) superestimam sistematicamente a frequência do plasmon, mesmo para alumínio (um metal gasoso eletrônico uniforme canônico). Considerando a localização eletrônica ao redor de íons e a perda de simetria cristalina devido à desordem do estado líquido, nossas medições fornecem evidências diretas de que modelos simples de gás eletrônico uniforme falham em matéria densa quente e estabelecem TDDFT como uma abordagem confiável para correlações eletrônicas neste regime.