Landau damping of Gardner solitons in a dusty bi-ion plasma
研究了非磁化尘埃等离子体中线性朗道阻尼对尘埃声孤立波非线性传播的影响。极大量的，微米抓住，冷和带负电荷的尘埃粒子由流体方程描述，而两种正离子，即冷（重）和热（轻）离子由动力学弗拉索夫方程描述。根据Ott和Sudan [Phys. Fluids { \bf 12}，2388（1969）]，并通过考虑低阶和高阶扰动，具有Landau阻尼的DASW的演化被示出由Korteweg-de Vries（KdV）、修改的KdV（mKdV）或Gardner（KdV-mKdV）类方程控制。研究了不同冷热离子温度比$(σ)$、数密度比$(μ)$和冷热离子质量比$m$时，DASW的相速度和朗道阻尼率的特性.研究了在不同的参数范围内，具有小朗道阻尼效应的KdV、mKdV和Gardner孤子振幅衰减率的不同特征。结果表明，Gardner孤子指向比KdV和mKdV孤子更低的振幅。这些结果可能有助于理解实验室和空间等离子体（例如，土星的F环），其中自由电子的数量密度远小于离子的数量密度，并且重的、微米级的被捕获的尘埃颗粒是高度带电的。
2015-07-16 physics.plasm-ph
Stability Dust-Ion-Acoustic Wave in Dusty Plasmas With Stream -Influence of Charge Fluctuation of Dust Grains
关于所谓的尘埃等离子体的实验数据迅速增加。e.电离气体或包含微米尺寸带电粒子的普通等离子体。对这些结构的兴趣是由于它们在许多天体物理学和商业情况中的重要性。其中包括线性和非线性波现象。我们考虑了当粒子流存在时，尘埃电荷涨落对离子声波稳定性的影响。假设所有的尘埃颗粒质量相等，但电荷在时间上并不恒定，它们可能随时间波动。尘埃的电荷并不完全独立于等离子体电势的变化。所有模式都会影响充电机制，反馈会导致一些新的有趣和意想不到的现象。颗粒的充电取决于局部等离子体特性。如果波干扰了这些特性，则颗粒的充电受到影响，并且颗粒电荷被修改，从而导致对波模式的反馈。在这里考虑的情况下，当电子的温度远大于离子的温度和电子的温度是不是足够大的离子的进一步电离，我们表明，声波的稳定性取决于只有一个唯象系数。
2007-01-30 physics.plasm-ph physics.space-ph
Heat conduction in 2D strongly-coupled dusty plasmas
本文采用非平衡态模拟方法研究了二维强耦合尘埃等离子体中的热传导。温度梯度是通过将平衡系统的一部分加热到更高的温度来建立的。导热系数直接从稳态温度曲线和热通量测量。特别注意阻尼效应对热传导的影响。结果表明，导热系数随阻尼率的减小而增大，其大小与实验测量值一致。
2008-11-14 physics.comp-ph physics.plasm-ph
The Influence of Screening Effects on the Grain Charge in a Thermal Dusty Plasma
研究了热尘埃等离子体中非均匀屏蔽电场对尘埃粒子带电的影响。在单元方法中考虑了带电颗粒的电场，将问题简化为单粒子问题。在推广到非均匀屏蔽电场情况的准化学平衡模型下，我们得到了尘埃粒子的平均电荷值、粒子在电荷上的分布函数以及分布的方差。我们还给出了电场不均匀性的判据，并表明在尘埃粒子的稀薄子系统和小半径粒子的情况下，屏蔽效应的影响可以忽略不计。
2012-12-01 physics.plasm-ph
Brownian Motion of Grains and Negative Friction in Dusty Plasmas
在主荷电碰撞近似下，对等离子体中高荷电粒子运动的Fokker-Planck动力学系数进行了显式微观计算。结果表明，由于颗粒对离子的吸附，摩擦系数可以为负，找到了颗粒电荷的适当阈值，得到了动力学系数与速度有关的Fokker-Planck方程的定态解，并证明了这些解与Maxwell分布有很大的偏差。
2002-11-03 physics.plasm-ph
Linear dust acoustic waves in inhomogeneous dusty plasmas with dust grains having power law size distribution
从理论上研究了非磁化非均匀尘埃等离子体中尘埃密度不均匀性和尘埃粒度分布对线性尘埃声波传播的影响。两种不同类型的波模式，即慢模式和快模式，被发现在这种非均匀介质中传播。结果表明，DA波的线性频散特性受DSD和密度不均匀性的影响很大。此外，它被发现，相速度增加与粉尘密度的增加。
2020-03-04 physics.plasm-ph
Dispersion and damping of two-dimensional dust acoustic waves: Theory and Simulation
建立了一个二维广义流体动力学（GH）模型，研究了强耦合复杂（尘埃）等离子体中尘埃声波的纵向和横向全谱，并采用记忆函数形式来实现高频求和规则.结果与早期的理论（如准本地化电荷近似及其扩展版本）和自洽布朗动力学模拟。据发现，GH的方法提供了很好的帐户，不仅为色散关系，但也为阻尼率在很宽的范围内的耦合强度，一个问题，迄今尚未完全解决的尘埃等离子体的模式。
2010-06-09 physics.plasm-ph
Solitary Waves in Dusty Plasmas with Nonthermal Ions
研究了由惯性带电尘埃颗粒、玻耳兹曼电子和非热离子组成的非磁化尘埃等离子体中的尘埃声孤立波。赝势法和约化微扰法分别用于高、小振幅极限。孤波的存在的积极的，以及一个负的潜在的报告。
2006-07-12 physics.plasm-ph physics.space-ph
A machine learning based Bayesian optimization solution to nonlinear responses in dusty plasmas
非线性频率响应分析是一种广泛使用的方法，用于确定存在非线性的系统动力学。在尘埃等离子体中，等离子体-颗粒相互作用（例如，颗粒充电波动）可以通过单颗粒非线性响应分析来表征，而颗粒-颗粒非线性相互作用可以通过多颗粒非线性响应分析来确定。提出了一种基于机器学习的尘埃粒子非线性响应分析中运动方程的确定方法。以贝叶斯方式搜索参数空间允许将模拟的非线性响应曲线与实验测量的非线性响应曲线匹配所需的参数的有效优化。
2020-10-23 physics.plasm-ph
On non-linear excitation of voids in dusty plasmas
空隙是等离子体中尘埃云内部的无尘区域，是尘埃颗粒上的静电力和离子拖曳力平衡的结果。离子拖曳力有许多形式，其中一些是基于模型，而另一些是从第一原理驱动。为了解释空隙的产生，Avinash等人。[K. Avinash，A. Bhattacharjee和S. Hu，AIP.CP649，III ICPDP，（2002）p121]提出了一个时间相关的非线性模型，该模型描述了不稳定性导致的空隙。我们增加了这个模型，将晶粒漂移和取代离子拖曳力的Khrapak等人，呈球形结构。已经揭示，空隙形成是阈值现象，即，这取决于颗粒大小。此外，空隙具有尖锐的边界，超过该边界灰尘密度下降，并且可以呈现波纹状外观。对于更高的晶粒尺寸值，使用两种离子拖曳力导致相同尺寸的空隙，尽管对于小尺寸的晶粒，Avinash力驱动更高尺寸的空隙。
2006-10-29 physics.plasm-ph physics.space-ph
Weakly nonlinear vertical dust grain oscillations in dusty plasma crystals in the presence of a magnetic field
本文讨论了尘埃（复杂）等离子体晶体中横向顺磁尘埃粒子振荡的弱非线性机制。的非线性，这是有关的鞘电/磁场（S）和晶粒间（静电/磁偶极子）的相互作用，示出导致相位谐波的产生，并在传播的横向尘埃晶格模式的情况下，由于自相互作用的载波的调制不稳定性。稳定性分布明确地依赖于等离子体鞘层中的电场和磁场的形式。由非线性薛定谔方程（NLSE）描述的调制波包的长期演化可能导致传播局域包络结构，给出并讨论了其精确形式.对实验研究提出了明确的建议。
2004-04-20 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Lagrangean description of nonlinear dust--ion acoustic waves in dusty plasmas
本文提出了一个描述由电子、离子和惯性尘埃颗粒组成的非磁化、无碰撞三组分等离子体中非线性尘埃离子声波传播的解析模型。该制剂依赖于拉格朗日方法的等离子体流体模型。研究了振幅的调制稳定性。不同类型的本地化信封静电激励存在。
2004-03-22 physics.plasm-ph physics.space-ph
Kinetic-simulation study of propagation of Langmuir-like ionic waves in dusty plasma
通过三组分动力学模拟方法研究了离子扰动在尘埃等离子体中的传播，其中电子、离子和尘埃粒子三种元素的时间演化均基于Vlasov方程和Poisson方程耦合。两种情况下的重点是：第一个完全电子耗尽尘埃等离子体，即，由离子和尘埃粒子组成的等离子体。第二种情况包括大的电子-离子温度比的尘埃等离子体。研究了这两种情况下离子波的主要特征，包括色散关系和朗道阻尼率。结果表明，离子波的色散关系完全符合朗缪尔波的色散关系，因此被称为类朗缪尔离子波，可以被认为是离子朗缪尔波。这些波可以从理论上预测的尘埃离子声波的色散关系。在第一种和第二种情况下，离子波从尘埃离子声波向类朗缪尔波的过渡表现为尖锐/光滑。基于仿真结果的朗道阻尼率，并与理论预测进行比较。
2016-12-19 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
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
Ground state structures of superparamagnetic 2D dusty plasma crystals
利用分子动力学模拟和晶格求和方法，研究了由带电超顺磁性尘埃颗粒组成的有限个圆柱形二维Yukawa系统在外加磁场中的基态结构.系统的基态配置被确定，作为一个近似值，实验获得的形状的水平约束电位在一个经典的单层尘埃等离子体实验与非磁性颗粒。结果的尘埃层的数密度和晶格参数的依赖关系（1）的磁偶极子-偶极子力的比例，静电力之间的晶粒和（2）的晶粒磁矩相对于层的取向。
2011-05-09 cond-mat.soft 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
Dust-ion-acoustic rogue waves in dusty plasma having super-thermal electrons
标准的非线性薛定谔方程（NLSE）是一个精确的方程组，可以用来研究尘埃等离子体介质中尘埃离子声波（DIAWs）和伴随的尘埃离子声波（DIARWs）的调制不稳定性判据。可以看出，在考虑惯性暖离子以及惯性带负电荷的尘埃颗粒的情况下，等离子体系统支持快DIA模式和慢DIA模式。离子和尘埃粒子的电荷态和数密度改变了DIAWs的不稳定性条件和DIARW的构型。这些结果被认为是解释空间和实验室尘埃等离子体中真正难题的基石。
2021-01-07 physics.plasm-ph
Instability of Shear Waves in an Inhomogeneous Strongly Coupled Dusty Plasma
它表明，在强耦合，不均匀，尘埃等离子体中的低频剪切模式可以增长的不稳定性，涉及的动态电荷波动的尘埃颗粒。不稳定性是由平衡尘埃电荷密度的梯度驱动的，并与尘埃颗粒的有限充电时间有关。目前的计算，在广义流体动力粘弹性形式主义进行，也带来了重要的修改的阈值和增长率的不稳定性，由于集体效应与耦合到压缩模式。
2001-03-26 physics.plasm-ph
Particle simulation code for charge variable dusty plasmas
等离子体中尘埃颗粒的电荷随时间变化。我们遵循流体动力学的方法来获得一些低频静电模式的色散关系，考虑到尘埃上的电荷波动。我们使用了一维全电磁粒子码的描述。存在一个空间维度和三个速度分量。这通常被称为模型。我们的分析表明，尘埃颗粒的存在会导致不同的频率制度的不同影响。
2004-11-03 physics.plasm-ph
Perspective: The dusty plasma experiments a learning tool for physics graduate students
等离子体是一种电离的气体，对任何外部（或内部）扰动都有共同的反应。在等离子体中引入微米级的固体尘埃颗粒使其更加有趣。固体颗粒在其表面上获得大的负电荷，并表现出类似于周围等离子体介质的集体行为。带电尘埃颗粒介质（尘埃等离子体）的一些显著特征使我们能够将其作为一个模型系统来理解微观水平上的一些复杂现象。在这篇透视论文中，作者强调了尘埃等离子体实验作为本科生和研究生物理课程学习工具的作用。通过尘埃等离子体实验，学生可以有机会了解一些基本的物理现象，并学习许多先进的数据分析工具和技术。讨论了在物理实验室中如何利用单个尘埃等离子体实验装置来帮助本科生和研究生学习过程。
2021-02-19 physics.ed-ph physics.plasm-ph physics.pop-ph
Dusty Magnetohydrodynamics in Star Forming Regions
恒星的形成发生在暗分子区域，那里的氢核数密度nH超过10^4 cc，电离分数小于等于10^-7，尘埃颗粒的质量不到1%，其大小可达十分之一微米，甚至可能小至几十纳米。颗粒上的结晶对于去除气相离子是重要的，气相离子是由穿透暗区的宇宙射线产生的。中性粒子与带电粒子的碰撞对磁场与中性气体的耦合有重要贡献。因此，在研究恒星形成过程中的大尺度坍缩、波的演化和激波结构的磁流体动力学模型中，必须考虑颗粒的动力学行为。
2010-01-06 physics.plasm-ph
On the role of mass growth in dusty plasma kinetics
它示出的尘埃颗粒的离子的吸收可能会降低的有效平移温度的尘埃组分低于环境气体温度。
2000-06-28 physics.gen-ph physics.plasm-ph
A Simple Method to Measure the Interaction Potential of Dielectric Grains in a Dusty Plasma
介绍了一种简单的微扰方法，该方法提供了实验测量两个单独的尘埃粒子之间的径向约束势和相互作用势的能力，悬浮在鞘层的射频（RF）氩放电。在这种技术中，单个尘埃粒子落入等离子体鞘中，与已经位于系统平衡点的第二个单独的尘埃粒子相互作用，而不会引入任何外部扰动。使用采用多项式拟合粒子位移X（t）的方法分析所得数据，以减少计算中的不确定性。采用这种技术，水平约束被证明是抛物线在很宽的范围内的压力和位移的平衡点。的相互作用势也被测量和显示是很好地描述了一个屏蔽库仑势，并随着压力的增加而减少。最后，计算了颗粒上的电荷和有效的粉尘筛分距离。它是第一次实验表明，在一个RF等离子体鞘层中的粒子上的电荷随压力的增加而减少，与理论预测一致。筛选距离也如预期的那样随着压力的增加而减小。该技术可用于尘埃等离子体中粒子参数的快速测定。
2010-08-19 physics.plasm-ph
The magnetized dusty plasma discharge : negative and positive space charge modes
本文分析了尘埃等离子体中跨越磁场的放电结构。尘埃大颗粒带负电，但由于质量大而未被磁化。电子是高度磁化的，离子具有中等磁化强度。这导致不同物质在磁场上的不同传输速率。根据磁场的大小和不同物质上的相对电荷，尘埃颗粒可能是主要的电流载体。然后，电极附近的空间电荷云将由不同物质的相对迁移率确定。放电可以以两种模式中的一种模式操作，即以强阴极下降为特征的正空间电荷（PSC）模式和以宽阳极下降为特征的负空间电荷（NSC）模式。尘埃粒子特有的特征也可以在放电结构中发挥作用，例如颗粒上的可变平衡电荷，取决于局部电位和物种温度，重力对颗粒动力学的影响，以及颗粒的充电速率。尘埃颗粒也可以形成一种有序的结构，即尘埃等离子体晶体。不同种类的流体模型被用来计算所产生的放电的结构，将上述效果。从PSC模式的过渡到NSC模式的磁场，压力和灰尘的性质是不同的。
2004-11-11 physics.plasm-ph
Secondary electron emissions and dust charging currents in the nonequilibrium dusty plasma with power-law distributions
本文研究了在具有幂律分布的非平衡尘埃等离子体中，电子与尘埃粒子碰撞引起的次级电子发射以及由此引起的尘埃粒子的充电过程。我们推导出新的表达式的二次发射电子通量和尘埃充电电流的幂律q-分布，其中的非线性核心函数的非广延参数q进行了数值研究。数值分析表明，一次电子的q分布对尘埃粒子的二次发射电子通量和尘埃粒子的充电电流有显著的影响，这种影响强烈地依赖于尘埃粒子表面一次电子的静电势能与尘埃粒子表面热力学能的比值，这意味着在尘埃等离子体中这两种能量之间的竞争在这种新颖的效应中起着至关重要的作用。
2012-05-16 astro-ph.EP cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Rotational properties of annulus dusty plasma in a strong magnetic field
研究了强磁化射频放电中同心导电（非导电）圆盘和圆环之间形成的环形尘埃等离子体的集体动力学。超导电磁铁用于将均匀磁场引入尘埃等离子体介质。在没有磁场的情况下，尘埃颗粒在其平衡位置附近表现出热运动。随着磁场的增加（$>$ 0.02 T），尘埃颗粒开始沿反时针方向旋转，在不同磁场强度下，尘埃颗粒的角频率都是恒定值，证实了尘埃颗粒的刚体旋转。尘埃颗粒的角频率线性增加，直到一个阈值磁场（B $>$ 0.6 T），并在此之后，其值几乎保持恒定在一定范围内的磁场。进一步增加磁场（B $>$ 1 T）会降低角频率。通过减小环形尘埃等离子体的宽度或输入射频功率，可以获得较低的角频率。由于磁场的方位离子拖曳力被假定为驱动旋转运动的能量源。在存在磁场的情况下，合成的径向电场决定旋转方向。在给定的磁场下，环形区域中悬浮（等离子体）电势的变化解释了环形尘埃等离子体在磁场存在下的旋转特性。
2020-06-21 physics.class-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
A review on the Vortex and Coherent Structures in Dusty Plasma Medium
本文综述非磁化与磁化尘埃等离子体中涡旋及相干结构的理论、实验和计算研究，阐明其形成机制、演化过程及与湍流的关联。
2024-07-10 astro-ph.GA nlin.PS physics.flu-dyn
Twisted Dust Acoustic Waves in Dusty Plasmas
本文研究了强关联尘埃等离子体中的线性尘埃声波，讨论了带有轨道角动量的扭曲尘埃涡旋光束的可能性。为了我们的目的，我们使用玻尔兹曼分布的电子和离子密度扰动，尘埃连续性和广义粘弹性尘埃动量方程，泊松方程，以获得修改后的DAWS的色散关系。的极化力，强尘埃耦合，尘埃电荷波动的影响上的ESTA光谱进行了检查。此外，我们还证明了涡旋光束可以作为一个扭曲的涡旋光束传输。在尘埃等离子体中，扭曲的DA涡旋结构可以捕获和传输尘埃粒子。
2012-08-05 physics.plasm-ph
Discovery of double Hall pattern associated with collisionless magnetic reconnection in dusty plasmas
本文通过首次对含带负电尘埃颗粒的三组分等离子体进行全动力学模拟，发现由传统霍尔四极电流与反向霍尔电流构成的双霍尔结构，并分析了重联率，为解释行星磁层及天体物理现象提供依据。
2023-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR 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
Generation of rogue waves in space dusty plasmas
通过推导非线性薛定谔方程，从理论上研究了四分量尘埃等离子体系统（含惯性冷尘埃颗粒、热尘埃颗粒、无惯性非广延离子和电子）中尘埃声波的基本特征.所考虑的解析分析展示了两种类型的模式，即快速和慢速DA模式。快速DA模式的不稳定区域，可以通过临界波数（$k_c$）识别，产生DA流氓波（DARW）。据观察，DARW的幅度和宽度显着修改各种等离子体参数。这些结果有助于理解空间尘埃等离子体系统（如土星F环）中DAW调制不稳定性和DARW产生的条件。
2018-09-04 physics.plasm-ph
Digital Imaging and Analysis of Dusty Plasmas
尘埃粒子浸没在等离子体环境中，例如行星环或彗星环境中的尘埃粒子，将获得电荷。如果粒子间势能与平均动能之比足够高，则粒子将形成具有短程有序的“液体”结构或具有长程有序的晶体结构。自1994年在实验室环境中发现以来，这种晶体一直是各种实验，理论和数值研究的主题。分析等离子体中尘埃颗粒行为的实验室实验依赖于光学诊断，以非微扰方式提供有关系统的数据。在过去，捕捉，成像和分析尘埃等离子体中的晶体结构一直是一个不平凡的问题。利用数字成像和分析系统，可以快速完成数据捕获、图像格式化和分析。数据采集后，使用改进的粒子图像测速（PIV）和粒子跟踪测速（PTV）算法进行图像分析。提取的数据，然后用于构建Voronoi图，计算颗粒密度，颗粒间的间距，对关联函数，和热能。从这些数据中可以推断出其他尘埃等离子体参数，如粒子间力和颗粒电荷。
2003-07-17 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
Probing the sheat electric field using thermophoresis in dusty plasma. Part II: Experimental measurements
通过加热或冷却下电极来操纵悬浮在改进的气体电子会议（GEC）参比池鞘中的二维尘埃晶体。尘埃电荷是从使用先前开发的分析模型的晶体的顶视图图片。通过假设一个简单的力平衡，并测量径向约束力，在鞘层中的垂直电场分布的重建。尘埃晶体悬浮在玻姆点的等离子体一侧。最后，它表明，离子阻力起着重要的作用，在垂直力平衡，即使是大的尘埃颗粒。
2009-07-01 physics.plasm-ph
3-Dimensional Dusty Plasma in a Strong Magnetic Field: Observation of Rotating Dust Tori
本文研究了强磁场中三维尘埃等离子体的动力学。由射频放电中的导电或非导电环产生的静电势阱限制了带电的灰尘颗粒。在没有磁场的情况下，尘埃颗粒表现出围绕其平衡位置的热运动。当磁场穿过阈值（B $>$ 0.02 T）时，边缘颗粒开始旋转并在垂直平面中形成涡流。同时，中心区域颗粒在水平面内表现出热运动或$\vec{E} \times \vec{B}$运动。在B $>$ 0.15 T时，中心区域的尘埃颗粒开始反向旋转，在垂直面内形成一对反向旋转的涡旋。涡旋对的特性随着磁场强度的增加而改变（B $\sim$ 0.8 T）。在B $>$ 0.8 T时，尘埃颗粒在旋转环中表现出非常复杂的运动。旋转粒子的角频率变化表明了涡旋中的差动或剪切尘埃旋转。当磁场从0.05 T增加到0.8 T时，角频率随磁场的增加而增加.离子拖曳力和尘埃电荷梯度与电场一起被认为是驱动边缘涡流和中心区涡流运动的可能能量来源。旋转的方向也证实了造成涡旋运动的不同能量来源。
2020-05-08 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Analysis of the Drift Instability Growth Rates in Non-Ideal inhomogeneous Dusty Plasmas
本文引入了非理想非均匀尘埃等离子体色散关系的代数形式，从而大大改进了漂移不稳定性增长率的计算。该方法利用了以前发表的Z色散函数的多极近似，并对整个范围有效。通过对这类多项式方程解谱的分析，我们可以很容易地计算出离子尘埃和尘埃声模漂移不稳定性的增长率。的值平行于磁场波长的不稳定性达到最大值仔细本地化和讨论。根据密度梯度、Te/Ti比和尘埃颗粒半径的变化，对不稳定尘埃离子和尘埃声学模式进行了判别和分析。
2004-11-05 physics.plasm-ph
Kadomtsev-Petviashvili (KP) Burgers equation in dusty negative ion plasmas: Evolution of dust-ion acoustic shocks
研究了由电子、正负离子和带负电的静止尘埃颗粒组成的非磁化尘埃等离子体中尘埃离子声（DIA）孤波的非线性传播。从包含离子热压力和运动粘度的流体动力学方程组出发，采用标准的约化微扰方法，导出了控制DIA激波演化的Kadomtsev-Petviashivili Burgers（KPB）方程。得到了KPB方程的定态解，并分析了它在不同等离子体数密度、离子温度和质量下的性质。结果表明，从负势激波到正势激波的转变取决于等离子体中的负离子浓度和DIA波传播的稳定性。
2014-11-20 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
Shocks propagate in a 2D dusty plasma with less attenuation than that due to gas friction alone
在尘埃等离子体中，脉冲产生的冲击，即，观察到爆炸波的衰减小于单独由于气体摩擦而预期的衰减。在实验中，单层微粒悬浮在射频辉光放电等离子体中。在这一层中，微粒自组织为2D固体状强耦合等离子体，其受到金属丝活塞式机械运动的扰动。为了激发冲击波，金属丝的运动被突然停止，这样机械能的输入就在一个已知的时间停止了。可以看出，当冲击波在地层中传播时，其振幅几乎没有衰减。这一结果将之前3D微粒云实验中的类似发现扩展到了2D云的情况。在我们的云中，观察到了面外位移，这支持了一种可能性，即由离子流中的尾流驱动的不稳定性提供了维持冲击波振幅的能量，尽管存在气体阻尼。
2020-07-08 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
Dust-acoustic rogue waves in an electron depleted plasma
首次对电子耗尽非磁化相反极性尘埃等离子体系统中的尘埃声波（DA）特性进行了严格的理论研究，该系统包含超热（$κ$分布）离子、可移动的正、负电荷尘埃颗粒.采用约化摄动方法得到了非线性方程组，探讨了直波的调制不稳定性条件以及巨无赖波的形成和特性。尘埃等离子体介质的非线性和色散特性是流氓波形成的主要原因。通过改变尘埃等离子体参数，如尘埃电荷、尘埃和离子数密度以及离子温度等，数值分析了与尘埃等离子体相关的尘埃等离子体的高度和厚度以及尘埃等离子体的MI条件，并讨论了这些结果对各种空间尘埃等离子体系统（即，中间层、土星F环和彗星大气层等）以及激光与物质相互作用产生的实验室尘埃等离子体。
2019-07-18 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust ion-acoustic solitary waves in dusty plasmas
利用标准约化微扰技术（RPT）研究了小振幅尘埃离子声波（DIAWs）在离子束驱动的等离子体中的非线性传播，其中包含了玻尔兹曼电子、正离子和静止带电尘埃颗粒。结果表明，离子束与离子相速度比$(γ)$存在两个临界值$(γ_{c1}$和$γ_{c2})$，超过这两个临界值，离子束就不可能产生孤子.数值分析了$γ$、离子束与等离子体离子密度比$(μ_{i})$、尘埃与离子密度比$(μ_{d})$以及离子束与等离子体离子质量比$(μ)$等参数对稳态DIAW振幅和宽度的影响，并将结果应用于实验室离子束和空间等离子体（如空间等离子体）中。极光等离子体）进行了解释。
2010-10-26 physics.plasm-ph
Sub and super-luminar propagation of structures satisfying Poynting like theorem for incompressible GHD fluid model depicting strongly coupled dusty plasma medium
强耦合尘埃等离子体通常采用广义流体动力学（GHD）模型来描述粘弹性流体系统。详细研究了支持横向剪切波模式的模型的不可压极限。特别地，观察到偶极结构在亚发光和超发光传播的极限中发射横向剪切波，其中结构分别比剪切波的相速度移动得更慢和更快。在次光极限中，偶极子被自身发射的剪切波吞没，然后对它产生反作用，最终失去结构的身份。然而，在超发光极限下，发射看起来像是来自偶极子尾部区域的尾流。然而，偶极子保持向前传播，几乎没有阻尼，但其形式的失真最小。对于不可压GHD方程组，构造了一个类似于正常流体动力学系统中的拟拟能量W的具有辐射、对流和耗散项的类Poynting守恒定律。在非线性结构的演化和碰撞的所有情况下，都能很精确地满足守恒定律。结果表明，完全不运动而只辐射剪切波的非线性结构、辐射项和耗散损耗仅对W的演化有贡献。另一方面，偶极结构在介质中传播，因此对流在W的演化中也起着重要作用。
2015-10-24 physics.plasm-ph
Measurement of temperature of a dusty plasma from configuration
在尘埃等离子体的背景下，引入了一种新的方法，称为“蒸发温度”，其中的尘埃粒子，淹没在等离子体中，可以直接从单个尘埃粒子的位置信息和尘埃颗粒之间的相互作用势测量的温度。该方法不需要传统方法中测量粉尘温度的关键参数--单个颗粒的速度信息。该方法首先使用二维OpenMP并行分子动力学和蒙特卡罗模拟进行测试，然后与由实验数据估算的温度进行比较。实验在DPEx装置上进行，在直流辉光放电氩等离子体的阴极鞘层中形成了三聚氰胺甲醛颗粒的二维稳态等离子体晶体。利用标准PIV技术计算了不同压力下粉尘的动力学温度。模拟结果与实验数据吻合较好，在相对较高的压力下，尘埃颗粒排列成晶态或强耦合流体状态。本文还给出了三维情况下的扩展模拟结果，可用于实验室装置中三维尘埃晶体的温度测量。
2020-01-07 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Anisotropic anomalous diffusion in microgravity dusty plasma. Part One: Nonextensive Statistical Analysis
本研究利用PK-4装置数据，通过非广延统计分析方法，揭示了微重力尘埃等离子体中由电场引起的各向异性反常扩散，并发现压力与电流对系统平衡态的影响。
2025-04-23 physics.plasm-ph
Long-range interaction between dust grains in plasma
讨论了等离子体中尘埃粒子之间长程相互作用的性质。在尘埃等离子体的胞元模型中引入了尘埃粒子相互作用势。用电中性晶胞间的多极相互作用来描述晶间势的吸引部分。这使我们能够与分子液体进行类比，其中分子之间的吸引力由色散力决定。阐述了单胞模型中静电场涨落理论的主要思想，得出了对晶界势吸引部分的主要贡献。
2014-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
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
A model for the condensation of a dusty plasma
通过考虑尘埃粒子周围的球形屏蔽层，建立了尘埃等离子体凝聚模型。小于碰撞平均自由程从测试粒子的碰撞区域被示出为分离成三个同心层，每个具有不同的物理。在这些层之间的界面处调用匹配渐近展开的方法，并提供确定界面半径的方程。尽管比维格纳-塞茨半径小得多，尘埃德拜长度被发现是物理上重要的，因为它给出了在第二层和第三层之间的界面处的屏蔽静电势的陡峭截止的标度长度。冷凝的预测发生时，这个截止半径的维格纳-塞茨半径的比率超过统一，这种预测被证明是在良好的协议与实验。
2004-05-01 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
