通过调节约束环偏压实现直流放电等离子体中尘埃等离子体晶体的结构转变

我们报道了在保持其他参数不变的情况下，通过受控调节约束势使稳定复等离子体晶体向固液共存态转变的实验研究。实验在台式线性尘埃等离子体实验（LDPEx）装置中进行，该装置由一个圆形功率电极和一个延展的接地阴极板组成。在三聚氰胺甲醛颗粒的背景氩气等离子体中，于通过陶瓷盖与阴极隔离的约束环内形成静止晶体。通过精细改变约束势从而改变鞘层结构，稳定晶体结构在核心区域破裂并转变为共存态。通过评估对关联函数、局域键序参数和尘埃动力学温度等随约束偏压变化的特性参数，证实了该转变。发现核心区熔化源于最顶层下方各层中尘埃涨落的起始，其振幅随约束偏压降至阈值以下而增长。当前改变约束的技术提供了一种在不影响整体等离子体参数的情况下研究等离子体晶体结构转变的独特手段。