评“利用三体复合提取超冷等离子体电子温度”
摘要
在近期工作中，Fletcher 等人 [Phys. Rev. Lett., v.99, p.145001 (2007)] 报道了一种新颖的实验技术，能够在相当长的时间间隔内（长达 60-70 {\mu}s）测量膨胀超冷等离子体的温度。出乎意料地发现，电子温度随时间下降遵循 T_e(t) ~ t^{-\alpha}，其中 \alpha = 1.2 +/- 0.1 \approx 1，而非线性膨胀云团中电子绝热冷却所预期的 \alpha = 2。上述作者推测“这种差异可能是由于三体复合产生的显著加热效应（即非弹性过程）所致”，但他们未提供足够的定量估算来支持这一结论。本评论旨在指出，实验发现的 t^{-1} 依赖关系可以在相当普遍的假设下，由超冷等离子体中的纯弹性过程解释，正如我们几年前的工作 [Yu.V. Dumin, J. Low Temp. Phys., v.119, p.377 (2000)] 所示。因此，上述实验中揭示的 t^{-1} 依赖关系主要应表现为强电子 - 离子关联机制下电子速度的“维里化”，而非弹性过程的放热应处于次要地位（特别是可能导致指数从 -1 变为 -1.2）。这一点也得到了我们从头算分子动力学模拟的证实，该模拟考虑了强电子 - 离子关联（即不基于仅适用于小角度散射的 PIC 方法、电子 Vlasov 近似等）。
引用
@article{arxiv.0803.2382,
title = {Comment on "Using Three-Body Recombination to Extract Electron Temperatures of Ultracold Plasmas"},
author = {Yurii V. Dumin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0803.2382},
year = {2008}
}
备注
Main article: Dumin.tex (REVTeX4, 1 page); supplementary material: figures_Dumin.pdf (Adobe PDF, 1 page, should be extracted from the submission package separately). Ver.2: Supplementary material added, minor stylistic changes in the main article. Submitted to Phys. Rev. Lett. (2008)