Выпуски

 / 

2019

 / 

октябрь

←  →

Физика наших дней


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

 а,  б,  б,  в,  б,  в,  в,  г,  в,  г
а Aix-Marseille Université, Aix-en-Provence, France
б Institut für Materialphysik im Weltraum, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Köln, Germany
в Объединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 127412, Российская Федерация
г Московский 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)
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/
000508386600003
2-s2.0-85072112677
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, 17 января 2019

English citation: Couëdel Lenaic, 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

Список литературы (92) Статьи, ссылающиеся на эту (24) Похожие статьи (15) ↓

  1. В.Н. Цытович «Плазменно-пылевые кристаллы, капли и облака» УФН 167 57–99 (1997)
  2. А.П. Нефедов, О.Ф. Петров, В.Е. Фортов «Кристаллические структуры в плазме с сильным взаимодействием макрочастиц» УФН 167 1215–1226 (1997)
  3. А.В. Недоспасов «Вращение газа в разрядах в продольном магнитном поле» УФН 185 613–617 (2015)
  4. В.В. Бражкин «Спектры коллективных возбуждений частиц в нормальной и сверхтекучей жидкости» УФН 195 519–542 (2025)
  5. И.С. Арансон «Активные коллоиды» УФН 183 87–102 (2013)
  6. В.Е. Фортов, Ю.Н. Гнедин и др. «Столкновение кометы Шумейкер—Леви 9 с Юпитером: что мы увидели» УФН 166 391–422 (1996)
  7. Е.П. Курбатов, Д.В. Бисикало, П.В. Кайгородов «О возможном механизме возникновения турбулентности в аккреционных дисках немагнитных двойных звёзд» УФН 184 851–863 (2014)
  8. В.Т. Долгополов «Квантовое плавление двумерного вигнеровского кристалла» УФН 187 785–797 (2017)
  9. С.М. Стишов, А.Е. Петрова «Геликоидальный зонный магнетик MnSi: магнитный фазовый переход» УФН 187 1365–1374 (2017)
  10. В.С. Бескин, Я.Н. Истомин, А.А. Филиппов «Радиопульсары — поиски истины» УФН 183 179–194 (2013)
  11. С.Г. Каршенбойм «Прогресс в уточнении фундаментальных физических констант: рекомендованные значения КОДАТА 2010» УФН 183 935–962 (2013)
  12. В.Е. Фортов, Б.Ю. Шарков, Х. Штокер «Научная программа в новом международном центре фундаментальной физики — Европейском центре антипротонных и ионных исследований FAIR» УФН 182 621–644 (2012)
  13. А.Н. Васильев, М.И. Каганов, Ф.М. Мааллави «Термоупругие напряжения — один из механизмов электромагнитно-акустического преобразования» УФН 163 (10) 81–93 (1993)
  14. Ю.М. Адо «Ускорители заряженных частиц высоких энергий» УФН 145 87–112 (1985)
  15. И.Л. Розенталь «Физические закономерности и численные значения фундаментальных постоянных» УФН 131 239–256 (1980)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение