Экспериментальные исследования двумерных кристаллических структур в комплексной плазме: волны и неустойчивости

Л. Кёдель^а, В.M. Носенко^б, С. Жданов^б, А.В. Ивлев^в, И. Лаут^б, Е.В. Яковлев^в, Н.П. Крючков^в, П.В. Овчаров^г, А.М. Липаев^в, С.О. Юрченко^г
^аAix-Marseille Université, Aix-en-Provence, France
^бInstitut für Materialphysik im Weltraum, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Köln, Germany
^вОбъединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 127412, Российская Федерация
^гМосковский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул. 5/1, Москва, 105005, Российская Федерация

Представлен обзор экспериментальных исследований волн, дисперсионных соотношений и неустойчивости связанных мод в двумерных (монослойных) плазменных кристаллах. Улучшен метод визуализации, позволяющий одновременно исследовать три волновые моды (горизонтальные продольные и поперечные волны в плоскости монослоя, а также поперечные вертикальные колебания частиц монослоя). Этот метод используется для наблюдения формирования гибридных мод, приводящих к неустойчивости связанных мод из-за взаимодействий, опосредованных плазменными следами. Анализируются основные этапы неустойчивости связанных мод. Обсуждается синхронизация движения микрочастиц на частоте гибридной моды на ранней стадии развития неустойчивости. Показано, что пространственная ориентация наблюдаемой картины синхронизации хорошо коррелирует с направлениями максимума инкремента неустойчивости бессдвиговой гибридной моды. На поздних стадиях развития неустойчивости образуется фронт неравновесного плавления. Распространение фронта плавления имеет сходство с распространением фронтов пламени в обычном химически активном веществе. Также экспериментально продемонстрировано, что внешнее механическое возбуждение двумерного плазменного кристалла может вызвать неустойчивость связанных мод и привести к полному плавлению двумерной кристаллической структуры в комплексной плазме.

Текст pdf (1,5 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2019.01.038520

Ключевые слова: комплексная (пылевая) плазма, двумерные кристаллы, коллективные возбуждения, связанные моды, неустойчивость, управляемые взаимодействия, невзаимные взаимодействия, мягкая материя
PACS: 52.27.Lw, 63.22.−m, 64.70.dj (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.01.038520
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/10/c/
Web of Science

000508386600003
Scopus

2-s2.0-85072112677
ADS NASA

2019PhyU...62.1000C
Цитата: Кёдель Л, Носенко В M, Жданов С, Ивлев А В, Лаут И, Яковлев Е В, Крючков Н П, Овчаров П В, Липаев А М, Юрченко С О "Экспериментальные исследования двумерных кристаллических структур в комплексной плазме: волны и неустойчивости" УФН 189 1070–1083 (2019)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 октября 2018, доработана: 15 января 2019, одобрена в печать: 17 января 2019

English citation: Couëdel L, Nosenko V M, Zhdanov S, Ivlev A V, Laut I, Yakovlev E V, Kryuchkov N P, Ovcharov P V, Lipaev A M, Yurchenko S O “Experimental studies of two-dimensional complex plasma crystals: waves and instabilities” Phys. Usp. 62 1000–1011 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2019.01.038520