垂直磁场导致的二维 Yukawa 液体超扩散

研究了具有垂直磁场的二维 (2D) 尘埃等离子体液体的随机输运。发现超扩散（一种非 Fick 输运）尤其发生在较高磁场下，此时 $\beta$ 为量级一。这里，$\beta = \omega_c / \omega_{pd}$ 是尘埃粒子的回旋频率与等离子体频率之比。发现均方位移 ${\rm {MSD}} = 4 D_\alpha t^\alpha$ 具有指数 $\alpha > 1$，表明存在超扩散，且随着 $\beta$ 增加至 unity，$\alpha$ 单调增加至 1.1。此处使用的二维 Langevin 分子动力学模拟还揭示了随机粒子运动的另一个指标，即速度自相关函数 (VACF)，其具有一个主导峰值频率 $\omega_{peak}$，经验上满足 $\omega_{peak}^2 = \omega_c^2+ \omega_{pd}^2/4$。