Quadrilateral Particle Arrangement within Shocks in a Two-Dimensional Dusty Plasma
本研究通过实验激发二维尘埃等离子体中的压缩激波，发现粒子从激波前的六边形晶格重排为激波内的非平衡四边形微结构，并利用Glaser-Clark多边形和Voronoi分析揭示了激波诱导的熔化现象。
2024-09-05 physics.plasm-ph
Wake turbulence observed behind an upstream "extra" particle in a complex (dusty) plasma
研究了上游附加粒子与单层高度有序复杂等离子体的相互作用。发现了一种新的异常湍流尾迹。与Du等人[Europhys. Lett. 99，55001（2012）]。
2016-06-09 physics.plasm-ph
Stationary Velocity and Charge Distributions of Grains in Dusty Plasmas
在动力学近似范围内，计算了稳态尘埃等离子体中粒子的速度和电荷分布，并建立了这些分布的有效温度与等离子体参数之间的关系。研究发现，由于加速离子轰击力的作用，决定速度晶粒分布的有效温度可能会非常大。讨论了将所得结果用于解释库仑晶体熔化过程中由于气压降低而使晶粒温度升高的可能性。本文由Phys. Rev. Lett接收。1999年8月11日。作为潜在的裁判，作者向编辑提供了以下人员：V.N.Tsytovich，俄罗斯; R.Bingham，英国; D.Resendes，葡萄牙; G.Morfill，P.Shukla，Y.M.Yu.，德国
1999-11-05 physics.plasm-ph physics.space-ph
Revealing the supercritical dynamics of dusty plasmas and their liquid-like to gas-like dynamical crossover
尘埃等离子体是研究强耦合系统集体动力学的一个强有力的平台，它与凝聚态物理有着重要的跨学科联系。由于尘埃粒子之间的Yukawa排斥相互作用，尘埃等离子体不显示传统的液体-蒸汽相变，完美地匹配超临界流体的定义。利用分子动力学模拟，我们验证了尘埃等离子体的超临界性质，并揭示了存在一个动态的液体，气体的交叉，完美地匹配的显着特点的Frenkel线在经典的超临界流体。我们提出了几个诊断，以定位这个动态交叉跨越本地原子连接，剪切松弛动力学，速度自相关函数，热容量，和各种运输性能。所有这些不同的标准很好地同意彼此，并能够成功地定位在二维和三维尘埃等离子体中的弗伦克尔线。此外，我们提出了瞬时横向声速$C_T$与平均粒子速度$\bar{v}_{p}$的单位比，即，$C_T / \bar{v}_{p} = 1$，作为一种新的诊断，以确定这种动态交叉。最后，我们观察到的集体动力学和输运性质的尘埃等离子体的屏蔽参数和系统的维数的函数的普遍性的紧急程度。有趣的是，动力学转变的温度与维数无关，并且发现它总是相应熔点的$20$倍。我们的研究结果为等离子体中的单粒子和集体动力学及其与超临界流体的相互关系的研究开辟了一条新的途径。
2023-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Anisotropic anomalous diffusion and nonequilibrium in microgravity dusty plasma. Part Two: Spectral Analysis
本文利用国际空间站PK-4设施数据，将统计参数转换为Hamiltonian谱模型，研究微重力尘埃等离子体中的各向异性反常扩散，发现非局域性与随机性结合导致特定尺度高输运概率，与实验观测吻合。
2025-07-11 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Fractional Laplacian Spectral Approach to Turbulence in a Dusty Plasma Monolayer
这项工作提出了一个分析调查的异常扩散和湍流在尘埃等离子体单层，跨尺度的能量传输导致自发形成的空间无序图案。10,000粒子尘埃等离子体单层的多体模拟被用来演示如何全球动力学依赖于现实的实验室条件下的尘埃组件的统计特性。我们发现，由于尘埃尺寸分布的变化和电荷驱动的非局域相互作用导致异常尘埃扩散的无序是不稳定性发生的关键因素。由此产生的动力学表现出惯性湍流的特点，在稍多于五个十年的规模成比例或小于德拜屏蔽长度。这些过程进行分析研究，使用最近开发的分数拉普拉斯光谱（FLS）技术，它确定了活跃的能量通道作为一个功能的规模，无序浓度，和功能的非局部相互作用。从理论（光谱）分析的预测表明协议的结果从多体（动力学）模拟，从而提供了一个强大的工具，主动湍流的研究。
2021-06-15 physics.plasm-ph
Rapid heating and cooling in two-dimensional Yukawa systems
模拟研究了具有汤川势的二维系统的固体过热和液体过冷。出于实验的尘埃等离子体加热，然后突然冷却，我们跟踪粒子运动与朗之万动力学模拟。当温度在加热和冷却循环中快速变化时，观察到滞后现象。在实验中，瞬态固体过热，但不是液体过冷，观察。固体过热，其特征在于固体结构以上的熔点，被发现是由一个较高的温度上升率促进。
2011-04-19 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Structural transformation of dusty plasma crystal in DC discharge plasma by changing confinement ring bias
本研究在LDPEx装置上通过调控约束环偏压改变约束势，在不影响整体等离子体参数的前提下，实现了尘埃等离子体晶体从稳定结构到核心固液共存的转变，并揭示了其由下层尘埃涨落触发的熔化机制。
2023-10-05 physics.plasm-ph
Is diffusion anomalous in two-dimensional Yukawa liquids?
最近有许多预测的“超扩散”在二维强耦合汤川系统，无论是通过计算机模拟和尘埃等离子体实验，与实质上不同的扩散指数。在这里，我们表明，结果主要取决于耗散的强度和测量的时刻。对于足够大的摩擦，甚至亚扩散也是可能的。然而，有强烈的迹象表明，在长时间限制内，对于耗散系统和无摩擦系统，异常扩散消失。
2009-09-01 physics.class-ph physics.plasm-ph
Investigating Solid-Fluid Phase Coexistence in DC Plasma Bilayer Crystals: The Role of Particle Pairing and Mode Coupling
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究院）；University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
研究通过双层尘埃等离子体晶体中的粒子配对与模式耦合，揭示固-液相共存现象及结构不稳定性的驱动机制。
2026-02-17 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
Anomalous diffusion due to the non-Markovian process of the dust particle velocity in complex plasmas
在这项工作中，尘埃粒子的运动的随机力的影响下，由于尘埃电荷波动被认为是一个非马尔可夫随机过程。研究了尘埃粒子速度过程中的记忆效应。基于分数朗之万方程建立了尘埃颗粒运动的模型。尘埃粒子的涨落耗散定理是由这个方程导出的。根据Mittag-Leffler函数得到了尘埃粒子的均方位移和速度自相关函数。在长时间极限下研究了它们的渐近行为和尘埃粒子温度随电荷涨落的变化。作为一个有趣的结果，它被发现的尘埃粒子的速度过程作为一个非马尔可夫过程中的记忆效应的存在，可以导致在尘埃等离子体中的异常扩散。在这种情况下，尘埃粒子的速度自相关函数具有类似于$t^{-α-2}$的幂律衰减，其中指数$α$取值为$0<α<1$。
2017-10-24 physics.plasm-ph
Wave Propagation and Diffusive Transition of Oscillations in Pair Plasmas with Dust Impurities
本文从应用于电子-正电子对等离子体和含有带电尘埃杂质的富勒烯对离子等离子体的角度出发，对三分量等离子体作了深入的讨论。基于多重积分方程，研究了多分量线性化弗拉索夫等离子体的时空响应。将Vlasov-Poisson -Ampere方程的初值问题化为一个多重积分方程，并将其解表示为强迫函数及其与预解核的时空卷积.强迫函数是负责的初始扰动和预解式是负责的等离子体物种的平衡速度分布。利用预解方程，揭示了时间可逆性、空间自反性等对称性。对称性继承了弗拉索夫对等离子体的物理性质，例如，守恒定律适当地选择尘埃对等离子体的平衡分布，我们可以将预解方程化为：（i）无阻尼色散波方程，（ii）波扩散输运方程，（iii）振荡扩散输运方程。在最后一种情况下，我们必须做的反常扩散采用分数阶导数的时间和空间。分数扩散方程解释了在许多系统中观察到的典型异常特征，例如在非晶半导体、液晶、聚合物、蛋白质和生物系统中的色散输运的情况下。
2008-05-30 physics.plasm-ph physics.space-ph
Effect of confinement anisotropy on particle transport and structural relaxation of finite dust clusters in complex plasma
Institute for Plasma Research（等离子体研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Atomic Semi Inc.（原子半导公司）
本文研究各向异性约束对复杂等离子体有限尘埃团簇的影响，发现约束各向异性增强会引发结构转变，改变主导振荡模式，减慢结构弛豫，为理解多体系统异常输运提供了机制洞见。
2026-07-31 physics.plasm-ph
