直流辉光放电中二维复杂等离子体晶体的熔化转变

自洽尘埃晶体的形成及其熔化是射频产生等离子体中众所周知的现象，但在直流辉光放电等离子体中仍具挑战性。在此，我们报道了悬浮于直流辉光放电等离子体阴极鞘层中的二维尘埃等离子体晶体的熔化。实验在 $\Pi-$形尘埃等离子体实验（DPEx）装置中进行，其中在三聚氰胺甲醛颗粒的背景氩气等离子体中，于限制条带间形成静止晶体。稳定结构在降低中性气压时破裂并导致流体态。观测到该熔化转变的中性气压范围比射频放电等离子体中所报道的低一个数量级。通过评估配对关联函数、voronoi图、局域键序、缺陷分数和尘埃温度等不同特征参数随背景中性气压的变化，证实了该转变。该转变归因于有效颗粒温度的升高，我们认为这是由电荷涨落和离子流增强引起的。该装置有助于在直流辉光放电中形成尘埃晶体及其熔化的特殊结构，可用于研究直流辉光放电等离子体装置中与尘埃晶体相关的各种现象。