非平衡经典复合在扩张超冷等离子体中的行为
等离子体物理
2026-05-04 v4 计算物理
摘要
复合效率对超冷等离子体（UCP）的存在至关重要，尤其是形成于磁光陷阱中的等离子体。不过，平衡热力学处理不当于正在演化的UCP云，而直接的动力学模拟则面临电子自由运动与束缚运动空间与时间尺度巨大差异的问题。因此，仅能在此类建模中再现“虚拟”电子-离子对，需采用某些启发式准则将其识别为复合原子。本文旨在展示对演化中UCP等离子体非平衡复合的首次成功的 ab initio 模拟。我们采用基于使用“可扩展”参考系、随扩张物质一起运动的特殊算法。然后，通过电子穿过轨道近点点处引起的动能和/或势能中一系列尖锐等距峰值来识别复合事件，这一点经由对其轨迹的详细检查得到确认。从而，我们能够追踪真实的——而非“虚拟”的——电子-离子对，其总体复合效率约为20%，这与实验室测量值一致。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.23433,
title = {Non-equilibrium classical recombination in the expanding ultracold plasmas},
author = {Yurii V. Dumin and Ludmila M. Svirskaya and Eugen S. Savinykh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23433},
year = {2026}
}
备注
LaTeX2e, revtex4-1 documentclass, 10 pages, 8 PDF figures, accepted for publication in AIP Advances; v2: text substantially revised and extended, 3 figures and 6 bibliographic references added; v3: minor textual changes and a few typos corrected; v4: title of the paper changed, one co-author added, minor textual corrections