碳纳米管中尾场的激发:一种流体动力学模型方法
加速器物理
2023-12-18 v1 等离子体物理
摘要
带电粒子与碳纳米管的相互作用可在构成纳米管壁的圆柱形石墨烯壳中产生的电子气内激发电磁模式。这种尾场效应近来被提出作为一种短波长高梯度粒子加速的潜在新方法。本工作中,采用线性化流体动力学模型研究这些尾场的激发。该模型中,纳米管表面电子激发被描述为二维等离子体,流体动量方程因电子气的特定固态性质而含有附加项。推导了激发的纵向与横向尾场的一般表达式。针对沿近轴方向在碳纳米管内运动的带电粒子获得了数值结果,展示了尾场如何受粒子速度、径向位置、纳米管半径以及摩擦因子等参数影响,其中摩擦因子可作为描述离子晶格效应的唯象参数。假设驱动粒子以给定速度沿轴传播,获得了使纵向尾场振幅最大化的最优参数。
引用
@article{arxiv.2308.08399,
title = {Excitation of wakefields in carbon nanotubes: a hydrodynamic model approach},
author = {P. Martín-Luna and A. Bonatto and C. Bontoiu and G. Xia and J. Resta-López},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08399},
year = {2023}
}