Viscoelastic modes in a strongly coupled cold magnetized dusty plasma
本文用广义流体动力学模型研究了强耦合、冷、磁化尘埃等离子体中的低频模。由于尘埃粒子之间的强相关性和由磁场赋予的张应力，这种等离子体表现出弹性特性。结果表明，在这种介质中存在纵向压缩阿尔芬模和弹性修正的横向剪切模。这些集体模式的特点建立和讨论。
2013-10-29 physics.plasm-ph
Coherent high-frequency axial oscillations in a partially magnetized direct current magnetron discharge
本文研究直流磁控管放电氖等离子体中的高频轴向振荡，发现低电流下60 MHz相干涨落及高电流下5-10 MHz次级模式，并用低混杂波理论和湍流逆级联过程解释其机制。
2024-05-03 physics.plasm-ph
Resonantly Driven Electron Bernstein Waves in Magnetized Low-Pressure Capacitive Discharges
School of Physical Sciences, UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences, University of Mumbai（孟买大学物理科学学院，UM-DAE基础科学卓越中心）；Institute for Plasma Research（等离子体研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）
研究在弱磁化条件下电容耦合等离子体放电的物理机制，发现电子伯恩斯坦波在等离子体本体中传播，并通过粒子-细胞蒙特卡洛碰撞模拟分析其机制。
2026-05-19 physics.plasm-ph
Electron and ion thermal forces in complex (dusty) plasmas
本文导出了作用于悬浮在受温度梯度影响的弱电离等离子体中的带电颗粒的离子热力和电子热力的表达式。重点是研究气体放电中的复杂等离子体（尘埃）的条件。估计表明，对于通常在实验室气体放电中遇到的电子温度梯度$\sim {\mathcal O}$（eV/cm），电子热力可以成为作用于微米尺寸晶粒的其他力中的重要角色。
2013-01-14 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
Self-diffusion in two-dimensional quasi-magnetized rotating dusty plasmas
通过实验和分子动力学模拟研究了强磁场作用下二维尘埃等离子体中的自扩散现象。在实验中，通过旋转粒子云并在同向旋转框架中观察粒子轨迹来引入高磁场，这允许达到高达3000特斯拉的有效磁场。实验结果证实了模拟的预测：（i）超扩散行为被发现在中间的时间尺度和（ii）的自扩散系数的依赖性的磁场被很好地再现。
2018-12-26 physics.plasm-ph
Quantum Treatment of Kinetic Alfvén Waves instability in a dusty plasma: Magnetized ions
研究了三分量非简并流动等离子体中惯性区动力学Alfvén波的色散关系。利用流体- Vlasov方程导出了量子等离子体的线性色散关系.在Vlasov模型中引入Bohm势引起的量子修正CQ的增加，抑制了Alfven波的频率和不稳定性的增长率。一些解析表达式推导出各种模式的传播。研究还发现，许多系统参数，如尘埃流速度、尘埃电荷、数密度和量子修正等，对色散关系和不稳定性增长率有显著的影响。
2016-08-01 physics.plasm-ph
Magnetized strongly coupled plasmas and how to realize them in a dusty plasma setup
强耦合等离子体是一种相互作用能大于动能的等离子体，在致密星、激光等离子体和尘埃等离子体等许多天体物理和实验系统中起着重要作用。它们表现出许多不寻常的集体性质，如液体或结晶行为，奇特的振荡光谱和输运性质。最近，强耦合等离子体在强磁场的存在下，通过计算机模拟进行了研究，和强烈的修改，其输运性质和振荡光谱观察到。虽然强磁化在恒星系统中很常见，但由于尘埃粒子的质量很大，在复杂的等离子体中几乎不可能实现。在这里，我们讨论了最近证明的方法来实现非常强的“磁化”的中性气体的旋转，我们提出了新的宏观二维系统的结果。
2012-10-09 physics.plasm-ph
Magnetized dusty plasma: On issues of its complexity and magnetization of charged dust particles
本文探讨磁化尘埃等离子体的复杂性，结合实验观测强调理论建模与计算实验的必要性，并讨论使带电大质量尘埃粒子磁化的主要挑战及可能的解决途径。
2023-05-26 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Experimental and computational characterization of a modified GEC cell for dusty plasma experiments
本文首次用一个为模拟微重力尘埃等离子体实验而发展的自洽流体模型来模拟在改进的GEC参考池中的非对称尘埃等离子体实验。数值计算结果直接与实验数据和实验确定的依赖性的全球放电参数上施加的驱动电位和中性气体压力被发现是很好地匹配的模型。研究了对尘埃粒子输送重要的局部剖面，并与实验确定的剖面进行了比较。在不同的放电设置中的中平面的径向力。在修改后的GEC细胞和首次报道的结果为原来的GEC参考细胞中获得的结果之间的差异被指出。
2009-05-07 physics.plasm-ph
Ion energy distribution functions behind the sheaths of magnetized and non magnetized radio frequency discharges
研究了磁场对电容耦合射频放电特性的影响，发现磁场的影响是显著的。一维粒子模拟表明，几何对称放电可以通过施加空间不均匀的磁场来不对称化。这种效应类似于最近发现的电不对称效应。这两种效应都是独立作用的，它们可以在同一方向上起作用，也可以相互补偿。电极处的离子能量分布函数也受到磁场的强烈影响，尽管只是间接影响。场不影响护套本身的动力学，而是影响其操作条件，即，通过它的离子通量和电压降。为了支持这一解释，粒子在细胞的结果与最近提出的时空算法的结果进行了比较。虽然该方案只解决鞘层和忽略磁化，它是能够再现离子能量分布函数具有非常好的精度，无论是否放电磁化或不。
2014-03-18 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Comparative Study of the Surface Potential of Magnetic and Non-magnetic Spherical Objects in a Magnetized RF Discharge Plasma
我们报告的时间平均表面浮动电位的磁性和非磁性球形探头（或大灰尘颗粒）浸没在磁化电容耦合放电测量。在这项研究中，球形探针的尺寸取大于德拜长度。球形探针的表面电势首先增加，即在低磁场（B $<$ 0.05 T）下变得更负，达到最大值，并且随着磁场强度（B $>$ 0.05 T）的进一步增加而减小。在B场存在下，表面电势的变化率主要取决于背景等离子体和物体的材料类型。结果表明，磁性球的表面电位比非磁性球探头更高（更负）。因此，在磁化等离子体中，较小的磁性球比较大的非磁性球在其表面上收集更多的负电荷。不同尺寸的球形探针具有几乎相同的表面电位以上的阈值磁场（B $>$ 0.03 T），暗示了较小的作用的大小依赖于球形物体的表面电位。球形探针的表面电势的变化是基于在外部磁场的存在下由于电荷限制和交叉场扩散而对其表面的收集电流的修改来理解的。
2020-08-21 physics.plasm-ph
Visco-elastic effects in strongly coupled dusty plasmas
我们报告的粘弹性效应在强耦合尘埃等离子体中的实验证据，通过调查的低频尘埃声波的传播特性，并通过激发横向剪切波在直流放电氩等离子体。
2016-04-15 physics.plasm-ph
Upper-hybrid wave driven Alfvenic turbulence in magnetized dusty plasmas
本文研究了带电尘埃等离子体中静电上混杂波和阿尔芬波的非线性耦合动力学。数值求解了一对描述UH波包络（包括相对论电子质量增加）与密度以及与AWs相关的压缩磁场扰动相互作用的非线性方程组，表明由于不稳定UH波的调制不稳定性，许多相干孤立波图案可以被激发和饱和。这些孤立模式的演化也显示出时空相干，时间以及时空混沌的状态，由于碰撞和融合的模式在随机运动。此外，这些时空特征表现出的小波功率谱分析。结果表明，尘埃磁等离子体中波能的重新分配发生在高次谐波模上，而高次谐波模又导致了阿尔文湍流的产生。这种情况可能发生在土星磁层附近，因为卡西尼号航天器在那里观察到许多静电孤立结构。
2011-02-14 physics.plasm-ph
Radiometric force in dusty plasmas
研究了一定数量尘埃颗粒污染的射频辉光放电等离子体。除了各种尘埃等离子体现象，一些具体的胶体效应应予以考虑。我们专注于辐射力，这是由不均匀的温度分布。除了热泳，尘埃等离子体中温度分布的作用是一个悬而未决的问题。结果表明，不均匀加热的颗粒由离子流的结果在一个新的电泳一样的力，这是特定的尘埃放电。在最近的微重力实验条件下，可以观察到这种辐射力。
2000-06-29 physics.ao-ph 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
Dust-acoustic solitary waves in a magnetized dusty plasma with nonthermal electrons and trapped ions
研究了静电尘埃声波在由带负电荷的可动尘埃、非热快电子和涡旋分布的俘获离子组成的磁化尘埃等离子体中的非线性传播。利用约化微扰技术，导出了磁化尘埃等离子体中小振幅孤立波的类KdV方程.研究发现，由于尘埃热压力的影响，非热参数$β~(>1)$存在一个临界值$(β_c)$，低于该值时DA孤波停止传播。得到了KdV型方程的孤子解（行波解），并证明其为稀疏型。数值分析了孤子的特性随系统参数的变化。当尘埃回旋频率小于尘埃等离子体频率的十分之一时，静态磁场（仅改变孤子宽度）的影响变得显著。当自由离子温度与俘获离子温度之比$(σ)$为正（负）时，孤子的振幅增大（减小）。通过数值计算，讨论了传播参数$(l_z)$和$σ$对DA孤子动力学特性的影响，发现孤子结构在相当长的时间内可以抵抗扰动和湍流.这些结果对于理解DA孤波在实验室和空间等离子体（例如，地球磁层、极光区、日光层环境等）。
2014-07-23 physics.plasm-ph
Melting transition of two-dimensional complex plasma crystal in the DC glow discharge
自洽尘埃晶体的形成及其熔化是射频等离子体中的一个众所周知的现象，但在直流辉光放电等离子体中仍然具有挑战性。在这里，我们报告的二维尘埃等离子体晶体的熔化，悬浮在阴极鞘层的直流辉光放电等离子体。实验在$Π-$形状的粉尘等离子体实验（DPEx）装置中进行，其中在氩等离子体背景中的限制条之间形成三聚氰胺甲醛颗粒的固定晶体。当中性压力降低时，稳定结构被破坏，变为流体状态。甚至在很低的压力下达到气体状态。中性压力范围内观察到这种熔化转变是一个数量级小于射频放电等离子体中报道的。通过评估不同特征参数的变化，如对关联函数，Voronoi图，局部键级，缺陷分数和尘埃温度作为背景中性压力的函数，确认了过渡。这种转变归因于有效粒子温度的增加，我们认为这是由于电荷波动和离子流的增加而发生的。该装置的特殊功能，有助于尘埃晶体的形成和它的熔化在直流辉光放电，可以实现研究与尘埃晶体在直流辉光放电等离子体装置中的各种现象。
2020-04-30 physics.plasm-ph
Observation of Kolmogorov turbulence due to multiscale vortices in dusty plasma experiments
本研究在三维尘埃等离子体云的自激涡旋流中实验观测到充分发展的Kolmogorov湍流，通过功率谱和结构函数证实其特征标度律，发现速度梯度分布尾部有轻微偏差，且该现象在多种实验条件下均可复现。
2024-10-29 physics.plasm-ph
Amplitude modulation of three-dimensional low frequency solitary waves in a magnetized dusty superthermal plasma
研究了在含有惯性正离子、超热电子和带负电的静止尘埃颗粒的无碰撞磁化等离子体中三维尘埃离子声波包的振幅调制。利用约化微扰技术，导出了一个三维非线性薛定谔（NLS）方程，该方程控制DIAW包的慢调制。后者被发现是稳定的低频$(ω<ω_c)$制度，而他们是不稳定的$ω>ω_c$，和调制不稳定性（MI）有关的调制的不稳定性$(θ)$。这里，$ω~(ω_c)$是无量纲波（离子回旋）频率。结果表明，超热参数$κ$、频率$ω_c$以及带电尘埃杂质$(0<μ<1)$使MI畴围绕$ω-θ$平面移动，其中$μ$是电子数密度与离子数密度之比.此外，它被发现，不稳定性的衰减率淬火的超热参数$κ$与截止在较低的波数调制（$K$），然而，它可以更高（低）与$μ$（$ω_c$）的值增加，具有截止在较高的值$K$。
2017-07-01 physics.plasm-ph
Long-range attraction between particles in dusty plasma and partial surface tension of dusty phase boundary
在均匀等离子体中运动的带电尘埃粒子的有效电势有一个负的部分，它提供了相似带电尘埃粒子之间的吸引力。该势阱的深度足够大以确保尘埃等离子体的晶体结构的稳定性和尘埃区域的边界表面的表面张力的相当大的值。后者取决于表面相对于反离子流的取向，即，对于与流垂直的表面，它是最大的和正的，而对于沿着流的表面，它是最小的和负的。对于气体放电中的尘埃等离子体的大多数情况，它们中的第一个的值足以确保跨反离子流定向的透镜状尘埃相空隙的稳定性。
2003-04-23 physics.plasm-ph
Experimental observation of self excited co--rotating multiple vortices in a dusty plasma with inhomogeneous plasma background
本文报道了在非均匀扩散等离子体背景下，扩展尘埃柱中多个同向旋转涡旋的实验观测。感应耦合射频放电是在氩气的背景下在源区域，后来发现扩散在主实验室开始。产生次级DC辉光放电等离子体以将灰尘颗粒引入到等离子体中。这些微米尺寸的多分散灰尘颗粒在等离子体环境中被充电，并被扩散等离子体的双极电场传输，并被发现限制在势阱中，其中扩散等离子体的合成电场（双极E-场）和玻璃壁充电（鞘E-场）抵抗重力保持微米尺寸的颗粒。多个同向旋转（逆时针方向）的尘埃涡观察到在一个特定的放电条件下的尘埃云。当输入RF功率降低时，观察到从多个到单个尘埃涡旋的过渡。这些旋涡的发生解释的基础上的尘埃粒子的电荷梯度，这是正交的离子拖曳力。电荷梯度是沿尘埃云长度的等离子体不均匀性的结果。多重涡旋的具体性质和原因还有待于进一步的实验研究，但基于沙尘涡旋的特征尺度长度，对多重涡旋的定性认识已经有了初步的探讨。尘埃等离子体中存在一个特征尺度的涡旋，使得在不均匀等离子体背景的扩展尘埃等离子体中有可能形成多个涡旋。对颗粒旋涡运动的实验结果与理论模型进行了比较，发现有一定的一致性。
2017-01-12 physics.plasm-ph
Simulation Studies of Resonant Excitation of Electron Bernstein Waves in Capacitive Discharges
School of Physical Sciences, UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences, University of Mumbai（孟买大学基础科学卓越中心物理学院）；Institute for Plasma Research（等离子体研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）
本研究通过模拟探讨了弱磁场条件下等离子体电容放电中电子伯恩斯坦波的共振激发现象，揭示了磁场强度变化对放电对称性及电子伯恩斯坦波传播的影响。
2026-05-19 physics.plasm-ph
Interplay of transitions between oscillations with emergence of fireballs and quantification of phase coherence, scaling index in a magnetized glow discharge plasma of toroidal assembly
在SINP托卡马克环形真空室中观测到辉光放电等离子体中浮动电位涨落跃迁的相互作用。随着垂直磁场和环形磁场强度的变化，观察到规则和反向弛豫振荡以及正弦振荡，弛豫振荡的慢和快的时间尺度在高值的垂直磁场强度下反转其性质。然而，对于较小的值的环形磁场的转变遵循松弛$\rightarrow$混沌振荡与混沌性质占主导地位的较高值的环形磁场。本文研究了在垂直场、环向场以及在不同强度的固定环向场（混合场）下垂直场增大的作用下，伴随阳极火球动力学的演化。对每种情况下的相位相干指数进行了估计，以检验有限非线性相互作用的证据。一个全面的研究发现，火球的动力学与相位相干指数的值。该指数被发现采取最大值的情况下，环形，混合场时存在的功率/能量集中在一个大的区域的频带。使用去趋势波动分析（DFA）通过估计标度指数的标度区域的详细研究已经进行了增加值的放电电压，垂直，环形以及混合场（环形加垂直）。研究了在较高的环向混合场值下阳极辉光的持久长程行为，而增加DV，垂直磁场导致标度指数大于1的完全相关动力学
2017-04-05 physics.plasm-ph
Current-Driven Dust Ion-Cyclotron Waves in Presence of a Transverse DC Electric Fields in Magnetized Plasma with Charge Fluctuations
研究了在横向直流电场存在下，碰撞磁化尘埃等离子体中电流驱动的静电离子回旋（EIC）不稳定性。利用弗拉索夫方程自洽地导出了相应的充电方程。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Sparse identification of effective microparticle interaction potential in dusty plasma from simulation data
Auburn University（奥本大学）；Baylor University（贝勒大学）
本文提出利用SINDy方法从模拟数据中稀疏识别微粒相互作用势，用于预测等离子体相变和结构形成。
2026-03-10 physics.plasm-ph
Dust as probe for horizontal field distribution in low pressure gas discharges
在气体放电等离子体中使用尘埃颗粒作为探针是一种非常有前途的方法，但同时也是非常具有挑战性的方法，因为必须解决对尘埃颗粒的单独外部控制。我们提出并证明了RotoDust实验的适用性，在平面电极氩射频气体放电的水平约束场平衡的良好控制的离心力。我们已经达到了电场的分辨率为0.1 V/cm。这种技术是用来验证数值模拟和地图的对称性的约束在尘埃等离子体实验中使用的玻璃盒。
2014-05-30 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a dusty plasma slab
研究了尘埃等离子体中磁声孤子的存在性。由此导出了暖尘埃磁等离子体的非线性磁流体动力学方程。给出了非线性方程组的一种解法。结果表明，由于灰尘的存在，静态结构是允许的。这与通常的磁等离子体中所谓的小激波形成了鲜明的对比。因此，相对少量的尘埃粒子可以大大改变磁化等离子体中非线性结构的行为。
2007-07-31 physics.plasm-ph
DPEx-II: A New Dusty Plasma Device Capable of Producing Large Sized DC Coulomb Crystals
空间扩展的稳定直流复合等离子体晶体的产生是一个巨大的实验挑战，也是尘埃等离子体领域的一个热门研究领域。在本文中，我们描述了一个新建成的和委托尘埃等离子体实验装置，DPEx-II，在等离子体研究所。该装置可以支持在直流辉光放电等离子体中形成大尺寸的库仑晶体。在这个L形桌面玻璃室中的等离子体产生于圆形阳极和长托盘形阴极之间。它的特点是与各种静电探针的帮助下，在一系列的放电条件。尘埃粒子由尘埃分配器引入，以在阴极鞘层区域形成强耦合库仑晶体。独特的非对称电极配置最大限度地减少了灰尘颗粒的加热，并有助于使用该设备形成最大可实现尺寸为40 cm X 15 cm的晶体结构。较大的晶体相对于较小的晶体具有许多优点，例如较高的结构均匀性、较少的缺陷、由于有限尺寸效应而导致的较低的统计误差等。提供了一系列诊断工具来表征库仑晶体。几个初步实验的结果，旨在证明该设备的技术能力和其潜力，为未来的尘埃等离子体研究，报告。
2021-07-13 physics.plasm-ph
Reflection of a dust acoustic solitary wave in a dusty plasma
我们报告的第一个实验观测的反射尘埃声孤波从一个潜在的障碍在尘埃等离子体介质。实验是在一个倒置的$Π$形状的尘埃等离子体实验（DPEx）设备中进行的，在直流辉光放电等离子体环境中。尘埃声孤波是通过叠加在放电电压上的短负高斯脉冲调制等离子体激发的。孤立波结构被认为是朝着一个潜在的障碍，产生的鞘周围偏置的电线，并返回后反射的障碍。记录了孤子的振幅、宽度和速度随时间的变化。对不同势垒强度和不同初始孤立波振幅的情况重复实验。发现孤立波最接近势垒中心的距离随势垒强度的增大而增大，随初始波幅的减小而减小。发射探针用于测量鞘层电位及其厚度，通过测量连接到偏置线的电阻范围内的轴向方向上的等离子体电位分布。修正的Korteweg de Vries方程的推导和数值求解定性地了解实验结果。
2021-09-27 physics.plasm-ph
Characterisitics of the hall current surrounding a magnetized filamentary plasma
本文利用TPD型直流放电，对径向电场Er向内作用下的环形等离子体外围的霍尔电流进行了实验研究。当垂直于固定背景磁场Bz施加尖点磁场B $θ$时，在磁化的磁性等离子体的周围感应出由电子的ErxB $θ$漂移引起的霍尔电流。
2004-10-23 physics.plasm-ph
Oblique propagation of dust ion-acoustic solitary waves in a magnetized dusty pair-ion plasma
本文研究了静电波在含有不动带电尘埃的磁化对离子等离子体中的传播特性。结果表明，斜传播（OP）的低频（与负离子回旋频率相比）长波长的“慢”和“快”模式可以传播，分别作为尘埃离子声波（DIA）和尘埃离子回旋（DIC）的波。这些模式的性质的影响进行了研究的传播$(θ)$，静磁场，正负离子的质量比$(m)$和温度$(T)$，以及灰尘负离子数密度比$(δ)$。使用标准的约化摄动技术，我们推导出一个Korteweg-de Vries（KdV）方程的小振幅OP DIA波的演变。结果表明，当$m$远低于其临界值$m_c~(\gg1)$时，KdV方程只允许稀疏孤子存在，而$m_c~(\gg1)$通常依赖于$T$和$δ$ .结果表明，KdV方程的非线性系数在$m=m_c$处为零，即，的等离子体与更重的负离子，和DIA波的演变，然后描述了一个修改的KdV（mKdV）方程。后者被证明只有压缩孤子解。利用上述系统参数研究了KdV和mKdV孤子的性质，并简要讨论了我们的结果在实验室和空间等离子体中的应用。
2014-06-19 physics.plasm-ph
Magnetoplasmons in rotating dusty plasmas
一个旋转的尘埃等离子体装置的构建提供了实验模拟极高的磁场的可能性，通过科里奥利力，可观察到在一个共同旋转的测量框架。我们目前的集体激发光谱不同的旋转速率与磁感应当量高达3200特斯拉。我们确定了磁等离子体等效模色散的旋转宏观二维单层尘埃等离子体的发病。二维磁化Yukawa系统的分子动力学模拟支持了实验结果。
2013-09-25 physics.plasm-ph
Influence of External Magnetic Field on Dust$-$Acoustic Waves in a Capacitive RF Discharge
本文报道了$-$自激尘埃声波在磁化射频放电等离子体中的传播特性。在尘埃等离子体中，当在约束势阱中加入更多的粒子后，可以自发激发出DAW，并发现DAW沿离子流方向传播。这种低频模式的自发激发是可能的，由于不稳定性与通过尘埃颗粒介质的离子流。背景电场和中性气压决定了激发态直驱波的稳定性。外磁场的强度对直拉丝的特性有很大的影响。强度为B $<$ 0.05 T的磁场仅在中等功率和中等气压下（P = 3.5 W和p = 27 Pa）改变尘埃等离子体中的波的传播特性。发现当磁场B $>$大于0.05 T时，直声表面波开始衰减，当磁场B $\sim$大于0.13 T时，直声表面波完全衰减。在将功率和压强分别降低到3W和23Pa后，在没有B的情况下激发的DAW稍微不稳定。在这种情况下，磁场仅稳定和修改了DW的传播特性，而B的强度增加到0.1 T或甚至更高。外磁场对粒子鞘层电场的影响是磁化射频放电等离子体中直序波导发生衰减的主要原因。
2019-09-29 physics.plasm-ph
Dusty plasma liquids
由带负电荷的微米级颗粒悬浮在低压放电背景中形成的尘埃等离子体液体，由于其粒子间距小于毫米，时间尺度缓慢，是利用直接光学视频显微镜在动力学水平上研究一般时空动力学行为的良好候选者。本文从相互耦合和随机热扰动相互作用下的雪崩型粘滑合作跳跃过程的基本图象出发，简要回顾了我们最近对粒子微观运动及其结构重排的研究。并讨论了细观约束和外部慢剪切驱动的影响。
2004-10-07 physics.plasm-ph
Group velocity of obliquely propagating Alfvén waves in a magnetized dusty plasma
在这项工作中，我们研究了典型的恒星风尘埃等离子体中倾斜传播的阿尔文波的群速度特征。本文用麦克斯韦函数描述由电子和离子组成的磁化尘埃等离子体的动量分布，借助于动力学理论导出了色散关系。尘埃粒子被认为是固定的，并且都具有相同的尺寸;它们通过非弹性碰撞吸收等离子体粒子和通过光电离而带电。我们数值求解色散关系，并计算正常模式，即压缩和剪切阿尔文波（CAW和SAW）的群速度分量（沿和横向的磁场）。结果表明，碳原子线的群速度方向与波矢方向有很大的关系。另一方面，SAW将呈现实际上沿着磁场传播的群速度。尘埃参数（例如数密度和平衡电荷）的变化可能会显着改变波的特征。可以看出，对于足够高的尘埃离子数密度比，SAW可能会出现垂直的群速度传播方向相反的垂直相速度，在一个小的波数值的间隔，我们还注意到，这个间隔可能会改变，甚至消失，当辐射入射到尘埃上的通量被改变，改变颗粒的平衡电荷。
2022-09-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Preference of Right-Handed Whistler Modes and Helicon Discharge Directionality due to Plasma Density Gradients
University of Wisconsin - Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文通过实验与模拟证明径向密度梯度产生的方位角剪切电流可一致解释右旋哨声模优先性及螺旋波放电方向性，并实现放电方向反转。
2023-10-30 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic damped solitary waves and shocks in laboratory and Saturn's E-ring magnetized nonthermal dusty plasmas with anisotropic ion pressure and dust-charge fluctuation
该研究针对实验室及土星E环环境下的磁化非热尘埃等离子体，分析了尘埃电荷涨落、碰撞等因素对尘埃离子声孤波和激波演化的影响，揭示了不同环境下的波型特性及非广延参数的临界效应。
2024-05-19 physics.plasm-ph
Research Into a Neon Spectral Line Profile of Dusty Plasma
有序尘埃结构影响等离子体条件。当等离子体光谱特性发生变化时，这种影响可以被揭示出来，因为尘埃粒子被注入。例如，原子温度的变化导致谱线轮廓的变化。我们研究了尘埃结构中585 nm氖谱线的轮廓。该结构在50-150 Pa的压力和1-9 mA的电流下悬浮在辉光放电的正柱中。我们使用法布里-珀罗干涉仪，通过改变干涉镜之间的气压来扫描轮廓。为了处理数据，开发了一种特殊的算法。该算法对噪声和扫描速度不稳定性具有抵抗力。我们已经找到了一个上限的尘埃结构上的轮廓宽度的影响。宏观粒子的出现使原子等离子体温度的变化小于10 K。
2014-04-29 physics.plasm-ph
Diffusive transport of a 2-D magnetized dusty plasma cloud
本文使用LAMMPS开展分子动力学模拟，研究了二维磁化尘埃等离子体云在外加磁场下的扩散输运行为，详细揭示了输运系数对磁场和碰撞过程的依赖关系。
2024-08-29 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of large amplitude dust acoustic shocks and solitary pulses in dusty plasmas
我们提出了一个完全非线性理论的尘埃声（DA）冲击和DA孤立脉冲在强耦合的尘埃等离子体，这已被最近观察到的实验Heinrich等人。103，115002（2009）]，Teng等人[Phys.Rev.Lett. 103，245005（2009）]和Bandyopadhyay等人[Phys.Rev.Lett. 101，065006（2008）]。为此，我们使用一个广义的强耦合尘埃颗粒的流体动力学模型，占任意大振幅尘埃数密度压缩和潜在的分布与完全非线性非平稳DA波。我们的非线性模型的时间相关的数值解比较有利以及最近的实验工作（上述），已报告的形成大振幅非稳态DA冲击和DA孤波脉冲在低温尘埃等离子体放电。
2012-10-03 physics.plasm-ph
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
Separation of bi-dispersed microspheres in dusty plasma ratchet experiments
Hebei University（河北大学）；South China Normal University（华南师范大学）；Soochow University（苏州大学）
实验证明，利用设计的尘埃等离子体棘轮，双分散微球在欠阻尼强耦合下因高度依赖的棘轮势而实现不同速度甚至反向的定向输运，从而有效分离。
2026-09-09 physics.bio-ph physics.plasm-ph
Excitation of dust acoustic shock waves in an inhomogeneous dusty plasma
在尘埃等离子体实验装置（DPEx）上，对非均匀尘埃等离子体中激波的传播特性进行了实验研究。在直流辉光放电氩等离子体中，通过保持抽气速度和供气速率的动态平衡，首先形成由多分散高岭土颗粒组成的均匀尘埃等离子体。随后，通过在原始动态平衡中引入不平衡，在尘埃流体中产生平衡密度不均匀性。非线性波结构，然后激发在这个不均匀的尘埃等离子体的突然压缩的尘埃流体。这些结构被识别为冲击波和它们的振幅和宽度分布的空间测量。激波结构的振幅被认为是增加，而宽度变宽，因为它向下传播一个减少的尘埃密度分布。一个修改的KdV-伯格方程推导和使用提供的结果，包括幂律缩放的幅度和宽度的变化作为背景密度的函数的理论解释。
2020-07-18 physics.plasm-ph
Macroparticle Movement Velocity in Dusty Structures of Various Compositions
本文介绍了在直流辉光放电分层柱中形成的各种物理化学成分的尘埃结构中大粒子运动速度的实验研究结果。大颗粒物质是氧化铝（r = 10 - 35微米）、多分散Zn（r = 1 - 20微米）和Zn 0（r = 20 - 35微米）。等离子体形成气体是惰性气体（Ne、Ar）。速度和气体压力（在40-400帕的范围内）之间的反比关系被发现，对于不同气体等离子体中的相同材料的宏观粒子，由理论证实，并不矛盾的观察。但是，要解释Ar等离子体中由不同材料制成的宏观粒子的定量数据的差异，需要进行额外的研究。
2012-01-18 physics.plasm-ph
Collective dynamics of large aspect ratio dusty plasma in an inhomogeneous plasma background: Formation of the co--rotating vortex series
本文研究了大长径比尘埃等离子体在较宽放电参数范围内的集体动力学。一个电感耦合的扩散等离子体，它创建一个静电陷阱，以限制带负电荷的颗粒，被用来形成一个大体积（或大纵横比）的尘埃等离子体在低压。为了将尘埃颗粒引入到势阱中，采用了使用二次DC辉光放电等离子体的独特技术。尘埃动力学记录在一个2维（2D）平面在一个给定的轴向位置。尘埃流体在低压（P < 0.06 mbar）和高射频功率（P > 3 W）下表现出波动行为。在中等气压（p = 0.08mbar）和低功率（P <3W）下观察到了混合运动、波和涡。在气压阈值以上（p > 0.1mbar），在尘埃云边缘观察到顺时针和逆时针同向旋转的涡旋序列，而中心区域的粒子则表现为随机运动。这些涡旋只在尘埃云的阈值宽度以上被观察到。在尘埃颗粒介质中，流动离子被认为是激发波的自由能量源。同向旋转涡旋的发生是根据垂直于重力的尘埃粒子的电荷梯度来理解的。电荷梯度是等离子体从中心区域到尘埃流体外缘的不均匀性的结果。由于涡旋在耗散介质中具有特征尺寸，因此在尘埃等离子体两侧观察到一系列同向旋转的涡旋。涡的形成及其多重性的实验结果进行了比较，可用的理论模型，并发现是在密切的协议。
2017-12-12 physics.plasm-ph
Modulated dust-acoustic wave packets in an opposite polarity dusty plasma system
本文从理论上研究了极性相反的尘埃等离子体系统（由非广延$q$分布的电子、等温离子和带正负电荷的热尘埃组成）中尘埃-声学亮、暗包络孤子的非线性传播。采用约化微扰法（适用于有限振幅的小振幅极限）导出了非线性薛定谔方程。已经观察到两种类型的模式（即，快和慢的灰尘声（DA）模式）。非广延电子、尘埃质量、不同等离子体种类的温度等的影响显著地改变了DA波不稳定区中调制不稳定性（MI）及其增长率的条件。（即磁暴磁层、中间层上部和彗星尾部）和实验室（例如直流和射频放电、等离子体处理反应器、聚变等离子体装置和固体燃料燃烧产物等）尘埃等离子体的简要讨论。
2018-01-23 physics.plasm-ph
Electron Groups in Solar Wind and Gas Discharge Plasmas
电子团的形成是气体放电和空间等离子体中普遍存在的现象。我们描述了太阳风，阴极区域的辉光放电，和磁喷嘴的电子动力学之间的相似性。指出了磁化电子绝热聚焦与中性粒子逃逸行星大气的球形几何效应之间的显著相似性。本文利用电子动力学求解器耦合泊松方程对辉光放电和太阳风等离子体阴极区的电子群进行了自洽模拟。
2020-01-22 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Collective excitations of rotating dusty plasma under quasi-localized charge approximation of strongly coupled systems
在强耦合系统准定域电荷近似（QLCA）框架下，考虑尘埃旋转，分析了旋转尘埃等离子体的集体激发.考虑到最近的旋转尘埃等离子体实验所建立的“旋转等离子体”的磁等离子体激元的公司类比，在他们的强耦合和2维（经常引入重力沉降）的特点，强调在他们的分散的旋转引入的松弛。有限旋转版本的强和弱耦合色散的推导和分析，显示之间的对应关系的“更快的旋转，但弱耦合”的分支和其强耦合对应，相关的磁化和未磁化的尘埃实验，在重力或微重力条件。他们的测量在旋转等离子体和QLCA产生的分散体在一个旋转的框架，一个独立的数值验证之间的第一个对应关系，详细介绍。
2021-08-11 physics.plasm-ph
Ionization equation of state for the dusty plasma including the effect of ion--atom collisions
提出了微重力条件下低压气体放电中尘埃粒子云的电离状态方程。IEOS涉及尘埃等离子体带电成分的特定参数对。它是基于修改后的碰撞增强收集模型适应的维格纳-塞茨细胞模型的尘埃云。该模型考虑了离子-原子碰撞对尘埃粒子离子流的影响，并假设离子-粒子相互作用的屏蔽长度与Wigner-Seitz盒的半径具有相同的数量级。包括的效果导致一个显着减少的粒子电荷相比，以前开发的IEOS的基础上的轨道运动有限的模型。假设尘埃等离子体的Havnes参数是中等的，可以再现实验中测得的尘埃粒子数密度，特别是它对气体压力的依赖性。虽然IEOS不包括拟合参数，但它可以在很宽的尘埃等离子体参数范围内保证令人满意的精度。基于改进的IEOS，推导出了尘埃等离子体中双尘埃等离子体通道形成的阈值关系。
2019-06-12 physics.plasm-ph
Vorticity Flow Stabilization of Magnetized Plasmas
给出了恒定温度下含涡剪切流中磁化等离子体的精确解。这是其次是修改这些解决方案的热磁电流在温度梯度的存在下。它表明，解决方案是不稳定的亚音速流，是稳定的，如果流动是超音速。结果被应用到线性z箍缩放电的涡剪切流稳定的问题。
2010-01-12 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Generalized lower-hybrid mode with, density gradient, equilibrium ExB drift, collisions and finite electron Larmor radius: Numerical studies with MATLAB solver
MATLAB求解器的一般色散关系已被开发，以研究局部不稳定性的部分磁化等离子体的典型ExB放电。的西蒙-何，低混合和离子声不稳定性的典型参数潘宁放电的几个例子。该求解器允许参数化地研究宽范围等离子体参数的局部色散关系并准备报告。
2017-03-22 physics.plasm-ph
Wave modelling in a cylindrical non-uniform helicon discharge
采用基于麦克斯韦方程组和冷等离子体介电张量的射频场求解器描述了圆柱形非均匀螺旋放电中观察到的波动现象。实验是在最近建成的线性等离子体-物质相互作用装置--磁化等离子体相互作用实验装置（MAGPIE）上进行的。D.布莱克威尔，J.F.卡内塞斯角Samuell，J. Wach，J. Howard，and C. S. Corr，2012年3月25日提交给Plasma Sources Science and Technology]，其中等离子体密度和静态磁场都是轴向位置的函数。从源到靶板的场强增加了15倍，等离子体密度和电子温度径向不均匀。与增强因子为9.5的电子-离子库仑碰撞频率，12%的天线半径减少，和相同的其他条件中所采用的实验中，求解器产生的轴向和径向轮廓的波的振幅和相位是一致的测量。离子声湍流，这可能会发生，如果电子漂移速度超过声速在磁化等离子体中，可能占9.5的因素，用于匹配模拟结果与实验数据。为了克服RF解算器的单m真空解的限制，其只能计算玻璃对天线的相同模式数的响应，我们调整了天线半径以匹配等离子体中的波场强度。(not由于字数有限，请看全文）
2012-05-16 physics.plasm-ph
Dusty Plasma Experimental (DPEx) device for complex plasma experiments with flow
介绍了一种用于研究复杂等离子体中线性和非线性波/结构的流动诱导激发的多功能桌面尘埃等离子体实验装置。在这种{ $Π$ }形装置中，通过在中性气体{（氩气）}的背景中施加高电压DC，在盘形阳极和接地的长阴极{托盘}之间产生DC辉光放电等离子体，随后通过引入在鞘层区域中被充电和悬浮的微米尺寸的灰尘颗粒来产生灰尘等离子体。通过调节泵送速度和进入装置的气体流速，以受控的方式诱导灰尘颗粒的流动。一个完整的等离子体的特性，使用朗缪尔和发射探针数据，和尘埃等离子体使用粒子跟踪数据的帮助下，基于IDL（超级）粒子识别和跟踪（SPIT）代码的报告。给出了粉尘流速随中性压力和气体流量变化的实验结果。{The作用在颗粒上的中性拖曳力和Epstein系数由颗粒的初始加速度估计。潜在的实验能力的设备进行流动诱导不稳定性的基础研究进行了讨论。
2015-08-17 physics.plasm-ph
