超冷中性等离子体

超冷中性等离子体通过光电离接近电离阈值的激光冷却原子形成,其电子温度在1-1000开尔文范围内,离子温度从几十毫开尔文到几开尔文。它们代表了中性等离子体研究的新前沿,传统上中性等离子体研究处理的是更热的系统,但它们也模糊了等离子体、原子、凝聚态和低温物理的边界。对这些等离子体进行建模对非平衡系统的计算技术和理论提出了挑战,因此该领域引起了理论和计算物理学界的极大兴趣。通过改变激光强度和波长,可以精确设定初始等离子体密度和能量,带电粒子探测和光学诊断允许精确测量以与理论预测进行比较。最近使用光学探针的实验表明,等离子体中的离子在强耦合流体相中达到平衡。强耦合等离子体,其中带电粒子之间的电相互作用能超过平均动能,逆转了德拜屏蔽和流体动力学等基本等离子体概念背后的传统能量层级。该状态下的平衡特别令人感兴趣,因为它涉及粒子之间空间关联的建立,并与气态巨行星内部和惯性约束聚变装置的物理联系起来。