Dust ion-acoustic shocks in quantum dusty pair-ion plasmas
研究了尘埃离子声激波（DIAS）在四分量量子等离子体中的形成，四分量量子等离子体的成分是电子、正离子和负离子以及不动的带电尘埃颗粒。考虑了运动粘滞引起的耗散和电荷分离引起的色散以及玻姆势引起的量子隧穿效应。小振幅尘埃离子声波（DIAWs）的传播受Korteweg-de Vries-Burger（KDVB）方程控制，该方程不仅表现出振荡激波和单调激波，而且还依赖于量子参数H（电子等离子体激元与电子费米能量之比）和正负离子密度比。对于超过临界值的马赫数，可恢复大振幅定常激波。与小振幅激波不同，较小的粘性参数H和密度比可导致大振幅单调激波结构。这些结果对天体物理和激光等离子体研究具有重要意义。
2008-06-16 physics.plasm-ph
Observation of temperature peaks due to strong viscous heating in a dusty plasma flow
在激光驱动的二维尘埃等离子体实验中，在高速剪切区域观察到深刻的温度峰值。这是由于粘性加热，这是由于碰撞散射在剪切流。使用测量的粘度，热导率，和空间分布的流速和温度，我们确定三个无量纲数：Brinkman Br = 0.5，普朗特Pr = 0.09，埃克特Ec = 5.7。Br的大值表明显著的粘性加热，这与观察到的温度峰值一致。
2012-09-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Investigation of Dust Ion Acoustic Shock and Solitary Waves in a Viscous Dusty Plasma
考虑了含有Kappa分布电子、正的热粘滞离子和带负电的粘性尘埃颗粒的粘性尘埃等离子体，对尘埃离子声波（DIAWs）的模式进行了理论和数值研究。对不同等离子体参数如马赫数、有限温度系数、无扰尘埃流速度、尘埃运动粘度等的DIAWs模式的激波和孤立波进行了推导和基本特征分析。从KdV方程出发，利用动力学方程，画出了相图，并讨论了鞍点或鞍列的位置和鞍点中心的位置。这种尘埃等离子体可以在天体中找到。本研究工作的结果可以应用于研究DIAWs的性质在各种天体物理的情况下，Kappa分布的电子存在和仔细修改相同的模型可以帮助我们理解的DIAWs的性质的实验室等离子体以及。
2022-09-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Longitudinal viscosity of 2D Yukawa liquids
使用Green-Kubo方法和分子动力学模拟获得二维（2D）液体的纵向粘度$η_l$。粒子间势采用Debye-Hückel或Yukawa形式，模拟二维尘埃等离子体。发现纵向$η_l$和剪切$η_s$粘度具有非常接近地匹配的值，对于所考虑的整个温度范围仅具有可忽略的差异。体积粘度$η_b$被确定为可忽略不计的小或没有意义的传输系数，为2D汤川液体。
2013-01-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Mobility in a strongly coupled dusty plasma with gas
模拟了带电粒子在强耦合尘埃等离子体中的运动。净力$F$与碰撞散射和气体摩擦的组合相对抗，导致射弹以机动性受限的速度$u_p$漂移。得到了弹丸运动的导纳$μ_p=u_p/F$。确定了两种依赖于$F$的机制。在高的力的制度，$μ_p \propto F^{0.23}$，和散射截面$σ_s$减小为$u_p^{-6/5}$。$σ_s$的结果进行了比较与弱耦合等离子体和两体碰撞汤川势。模拟参数基于微重力等离子体实验。
2014-01-30 physics.plasm-ph
Viscosity effects on waves in partially and fully ionized plasma in magnetic field
本文讨论了多组分部分电离和完全电离等离子体中的粘滞性，以及粘滞性对太阳大气中两种截然不同的波（阿尔芬波和朗缪尔波）的影响。一套完整的粘度系数，其中包括电子，质子和氢原子的系数。这些应用于太阳色球层中大多数磁化质子的层，原则上可以预期阿尔芬波。计算了700至2200公里高度范围内的粘性系数，并以图表形式表示，还按高度给出了各种碰撞所需的相应截面。结果表明，在色球层中，粘性对阿尔芬波没有影响，它只受到离子与中性粒子摩擦的强烈影响。在日冕中，假设磁场为几个高斯，阿尔芬波受离子粘性的影响比受离子-电子摩擦的影响大，仅在波长短于1-30 km时，取决于参数，并假设扰动磁场为平衡值的1%。对于朗缪尔波，色球层中的粘性摩擦相互作用被证明是依赖于高度和波长。在电晕中，粘性是作用于朗缪尔模的主要耗散机制。
2014-10-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Shear Flow instability in a strongly coupled dusty plasma
利用广义流体动力学（GH）模型对强耦合不可压缩尘埃等离子体在剪切流作用下的线性稳定性进行了分析。在适当的伽利略不变量GH模型下，对不同的速度剖面进行了非局部特征值分析。结果表明，弹性的影响增强了剪切流驱动的Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性的增长率。粘性和弹性之间的相互作用不仅提高了增长率，但不稳定性的空间域也扩大了。给出了不同参数空间中的增长率和相应的本征函数。
2013-10-29 physics.plasm-ph
Electron-drift driven ion-acoustic mode in a dusty plasma with collisional effects
本文研究了尘埃等离子体中离子声波的不稳定性。在理论适用的情况下，这些制度都有明确的规定。预测了驱动不稳定性所需的临界电子漂移速度。它还表明，电子热导率和带电的晶粒浓度增强的离子声学模式的增长，而离子粘度，离子热导率，和灰尘电荷波动有稳定的效果。
2000-03-12 physics.plasm-ph physics.space-ph
Viscosity gradient driven instability of `shear mode' in a strongly coupled plasma
分析了粘性梯度对强耦合尘埃等离子体低频集体模的影响。结果表明，对于一个众所周知的粘弹性等离子体模型，速度剪切依赖的粘度导致剪切模式的不稳定性。非均匀粘性力和速度剪切耦合为失稳提供了自由能。剪切流和粘度梯度的组合强度胜过任何稳定力，并使剪切模式不稳定。这种新的不稳定性的含义和它的应用进行了简要概述。
2013-10-29 physics.plasm-ph
Energy Transport in a Shear Flow of Particles in a 2D Dusty Plasma
进一步研究了激光驱动二维尘埃等离子体中的粘性加热和热传导，观察到了粒子的剪切流动。视频成像和粒子跟踪产生粒子速度数据，我们将其转换为连续数据，呈现为三个空间分布：平均粒子速度（即，流速）、均方颗粒速度和颗粒速度的均方波动。这些配置文件和它们的衍生物允许空间分辨的能量和动量连续性方程，我们使用的两个目的中的每一项的确定。首先，通过平衡这些项，使得它们的总和（即，当改变作为自由参数的粘度$η$和热导率$κ$时，我们在同一实验中同时获得了$η$和$κ$的值。其次，通过比较粘性加热和热传导项，我们得到了粘性加热的空间分辨表征。
2012-10-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Shock waves in a rotating non-Maxwellian magnetized dusty plasma
本文建立了一个理论模型，研究了在快、慢时间尺度下粘性、磁化和旋转尘埃等离子体中尘埃声激波的特性。本文用约化摄动法导出了尘埃非活动和动态（快、慢时间尺度）两种情况下的非线性Zakharov-Kuznetsov（ZK）方程。电子和离子都服从Kappa/Cairns分布。据观察，粘性在这两种情况下，当灰尘是在背景和活动起着关键的作用，在耗散的声冲击的传播。色散项是由磁场和旋转引起的。研究发现，超高温和等离子体的粘性对激波的形成有重要影响。本研究可能有助于理解特定实验中的旋转等离子体。
2020-02-27 physics.plasm-ph
A numerical study of gravity driven instability in strongly coupled dusty plasmas.Part I: Rayleigh-Taylor instability and Buoyancy-driven instability
瑞利-泰勒不稳定性和浮力驱动不稳定性是非均匀介质中非常常见的不稳定性。在这里，我们研究这些不稳定性增长的不可压缩的粘弹性流体，如强耦合尘埃等离子体通过使用不可压缩广义流体动力学（i-GHD）流体模型。由于尘埃颗粒相当大，地球的引力在其动力学中起着重要作用。本文考虑了引力分层尘埃等离子体流体中重力加速度和强耦合的作用。我们发现，弹性的外观加速增长的粘弹性RT不稳定性，减少在时间尺度上的粘度比麦克斯韦弛豫时间${τ_m}$短的效果。浮力驱动的情况下，空间局部（在两个维度上）的低/高密度区域放置在背景介质中，也已经在重力的存在下发展。我们的研究表明，这两种不稳定性得到抑制与介质的耦合强度的增加。这种抑制已经说明了分析，以及通过进行一个二维的完全非线性模拟。
2020-06-22 physics.plasm-ph
Structural transition of vortices to nonlinear regimes in a dusty plasma
本文建立了一个二维动力学模型，分析了处于动力学平衡的方位对称环形系统中的驱动耗散尘埃云的稳态，该系统与背景无界流动等离子体处于动力学平衡。其数值解不仅证实了在线性极限下驱动粉尘涡流的解析结构，而且还显示了粉尘涡流如何受到流动本身的非线性对流的强烈影响。在线性到非线性过渡区$0.001\le {\rm Re} < 50$内研究了各种系统参数，包括外部驱动场和雷诺数（Re）的影响。与各种相关的实验观察一致，在线性区域中围绕中心对称的流动结构开始在非线性区域中变得不对称。尘埃流的平衡结构在非线性区主要受运动粘滞、离子拖曳和中性碰撞等耗散尺度的影响，而在线性区主要受外部驱动场和约束边界的控制.
2018-06-25 physics.plasm-ph
Force Fields for Molecular Dynamics Simulations of Charged Dust Particles with Finite Size in Complex Plasmas
本研究开发了一种基于颗粒对分布的力场生成方案，用于分子动力学模拟中避免有限尺寸带电颗粒重叠，并计算了屏蔽汤川势下颗粒的剪切粘度和热导率，发现有限尺寸效应在弱耦合系统中尤为重要。
2025-01-25 physics.plasm-ph
Memory effects in the velocity relaxation process of the dust particle in dusty plasma
本文通过比较尘埃电荷涨落随机力的速度弛豫和相关时间的时间尺度，考虑了尘埃电荷涨落随机力作用下孤立尘埃粒子速度弛豫的记忆效应，认为尘埃粒子的速度弛豫过程是一个非马尔可夫随机过程.在尘埃粒子的速度松弛过程中考虑记忆效应，产生一个延迟摩擦力，它是由分数朗之万方程中的记忆核引入的。尘埃粒子的涨落耗散定理是由这个方程导出的。得到了尘埃粒子的均方位移和速度自相关函数，并研究了它们的渐近行为、尘埃粒子的温度和扩散系数。作为一个有趣的特点，它被发现，通过考虑的尘埃粒子的速度弛豫过程中的记忆效应，尘埃粒子上的波动力可以导致在尘埃等离子体中的异常扩散。在这种情况下，尘埃颗粒的均方位移随时间的增加比线性增加慢，并且速度自相关函数以幂律衰减而不是指数衰减。最后，在马尔可夫极限下，这些结果与以前的速度松弛的马尔可夫（无记忆）过程的结果是一致的。
2017-04-26 physics.plasm-ph
A dusty plasma model for vortex structure in Jupiter atmosphere
以无限流动等离子体中的静电束缚带电尘埃云为原型，研究了自然界中各种驱动耗散复杂流动系统在木星大气中自组织涡旋的结构变化.使用二维流体动力学模型，稳态流动的解决方案，得到的体积驱动的尘埃云在一个有界域的纵横比为1.5相关的GRS的当前大小和驱动剪切离子流类似的一部分纬向射流流经GRS。这些非线性解揭示了实验室实验中稳定驱动的尘埃环流与木星大气涡旋之间的许多相似特征。从连续的结构变化开始，围绕GRS和白色椭圆的均匀涡度的静止内部的高速领环的持久性被解释为与运动粘度而不是驱动场相关的内部性质的变化的结果。这一分析也揭示了驱动场、边界和动力学参数在决定木星大气中涡旋的特征大小、强度、环流方向和漂移以及自然界中其他相关的驱动耗散流系统中的作用。
2018-11-22 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
