强耦合复杂等离子体系统中流体与固态的自持非平衡共存
等离子体物理
2022-08-16 v1
摘要
复杂（尘埃）等离子体系统是研究非活性凝聚态物质中固液相变动力学的范式模型。同时，在特定条件下，复杂等离子体系统也能表现出活性介质的特征，其微米级颗粒将周围环境的能量转化为运动能力，从而成为活性颗粒。我们对实验性复杂等离子体系统进行了详细分析，结果表明，由于等离子体能量转化为系统中心区域微粒的运动能量，该系统结构中存在冷晶体态与热流体态的非平衡稳态共存。尘埃颗粒间由等离子体介导的非互易相互作用是中心子系统剧烈加热的潜在机制，它作为微观尺度的能量源，使中心子系统保持在熔融态。基于分子动力学与粒子模拟相结合方法的系统精确多尺度模拟表明，在静电陷阱作用下，系统的强烈结构非均匀性使得不稳定性的发展成为一个局部过程。我们展示了在直流辉光放电等离子体中复杂等离子体系统的实验测试以及详细的理论分析。
引用
@article{arxiv.2208.06605,
title = {Self-Sustained Non-Equilibrium Co-existence of Fluid and Solid States in a Strongly Coupled Complex Plasma System},
author = {M. G Hariprasad and P. Bandyopadhyay and V. S. Nikolaev and D. A. Kolotinskii and S. Arumugam and G. Arora and S. Singh and A. Sen and A. V. Timofeev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06605},
year = {2022}
}
备注
This paper contains 14 pages with eight figures