Cтатьи, принятые к публикации

Физика наших дней


Экспериментальные исследования двумерных комплексных плазменных кристаллов: 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

A review of experimental studies on waves, phonon dispersion relations and mode coupling instability in two-dimensional complex plasma crystals is presented. An improved imaging method allowing the simultaneous measurements of the three waves modes (compression in-plane, shear in-plane and out-of-plane modes) is exposed. This method is used to evidence the formation of hybrid modes and the triggering of the mode coupling instability due to wake-mediated interactions. The main stages of the mode coupling instability are analysed. In the early stage, synchronisation of the microparticle motion at the hybrid mode frequency is reported. The spatial orientation of the observed synchronisation pattern correlates well with the directions of the maximal increment of the shear-free hybrid mode. When the instability is fully developed, a melting front is formed. The propagation of the melting front has similarities with ame propagation in ordinary reactive matter. Finally, it is experimentally demonstrated that an external mechanical excitation of a stable 2D complex plasma crystal can trigger the mode coupling instability and lead to the full melting of the two-dimensional complex plasma crystal.

Ключевые слова: two-dimensional crystals, complex plasmas, instability, mode-coupling, collective fluctuations, tunable interactions, nonreciprocal interactions
PACS: 52.27.Lw
DOI: 10.3367/UFNr.2019.01.038520
Цитата: Couëdel L, 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 комплексных плазменных кристаллов: волны и неустойчивости" УФН, принята к публикации

Поступила: 30 октября 2018, доработана: 15 января 2019, 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 instabilitiesPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2019.01.038520

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение