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我院在等离子体中尘埃颗粒整流研究中取得重要进展

By: 曹嘉琪, PostTime: 2020/2/24, Visits: 538

近日,我院艾保全教授与河北大学贺亚峰副教授、苏州大学冯岩教授课题组合作,在等离子体中尘埃颗粒整流研究方面取得突破,作为共同通讯作者,在Physical Review Letters[124:075001(2020)]上发表了题为“Experimental demonstration of a dusty plasma ratchet rectification and its reversal”的论文。
      尘埃颗粒通过粒子-粒子或粒子-波等形式从等离子体环境中获得能量,实验室里测得可高达几十eV。然而,通常这些尘埃颗粒在等离子体中随机运动,如果能将随机运动的带电尘埃颗粒进行整流,使其做定向运动,这无论是从基础物理机制还是未来应用角度都很有意义。本项研究首次将费曼棘轮的思想扩展到尘埃等离子体实验系统中,并实现了尘埃等离子体的整流和反转。通过实验和数值模拟方法对系统中尘埃颗粒的定向运动机制的进行深入研究,发现不对称的棘轮势场和尘埃颗粒的集体效应是尘埃颗粒定向运动的两个关键因素。文章链接https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.075001。
  
图:尘埃等离子体棘轮实验装置图与尘埃颗粒整流物理图像
(DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.075001)