Asymmetric Complex Plasma Interaction Energy in the Poisson–Boltzmann Plus Hole Approximation

I. A. Martynova; Мартынова И. А.; I. L. Iosilevskiy; Иосилевский И. Л.

doi:10.31857/S0040364423020138

Энергия взаимодействия в приближении Пуассона−Больцмана в корреляционной полости в асимметричной комплексной плазме

Авторы: Мартынова И.А.¹^,2, Иосилевский И.Л.¹^,2
Учреждения:
1. Объединенный институт высоких температур РАН
2. Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
Выпуск: Том 61, № 2 (2023)
Страницы: 163-169
Раздел: Исследование плазмы
URL: https://journals.rcsi.science/0040-3644/article/view/138675
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364423020138
ID: 138675

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе рассматривается двухкомпонентная электронейтральная система классических макроионов конечных размеров с зарядом Z \( \gg \) 1 и точечных противоположно заряженных микроионов с единичным зарядом. В приближении Пуассона−Больцмана в корреляционной полости учтен эффект нелинейного экранирования макроионов микроионами внутри полости. Рассчитана энергия взаимодействия всех частиц системы, которая по абсолютной величине существенно превышает значения, полученные некоторыми другими авторами.

Об авторах

И. А. Мартынова

Объединенный институт высоких температур РАН; Московский физико-технический институт (национальный
исследовательский университет)

Email: martina1204@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Долгопрудный

И. Л. Иосилевский

Автор, ответственный за переписку.
Email: martina1204@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Долгопрудный

Список литературы

Dijkstra M., van Roij R. Vapour-liquid Coexistence for Purely Repulsive Point-Yukawa Fluids // J. Phys. Condens. Matter. 1998. V. 10. № 6. P. 1219.
Diehl A., Barbosa M., Levin Y. Charge Renormalization and Phase Separation in Colloidal Suspensions // EPL. 2001. V. 53. № 1. P. 86.
Фортов В.Е., Храпак А.Г., Якубов И.Т. Физика неидеальной плазмы. Учеб. пособ. М.: Физматлит, 2004. 528 с.
Липаев А.М., Молотков В.И., Жуховицкий Д.И., Наумкин В.Н., Усачев А.Д., Зобнин А.В., Петров О.Ф., Фортов В.Е. Исследования пылевой газоразрядной плазмы на космической установке “Плазменный кристалл-3 Плюс” (обзор) // ТВТ. 2020. Т. 58. № 4. С. 485.
Жуховицкий Д.И., Храпак А.Г., Якубов И.Т. Ионизационное равновесие в сильно неидеальной плазме с конденсированной дисперсной фазой // ТВТ. 1984. Т. 22. № 5. С. 833.
Асиновский Э.И., Олейникова Е.Н., Хомкин А.Л. Ван-дер-ваальсова модель термической пылевой плазмы // ТВТ. 2001. Т. 39. № 6. С. 853.
Клумов Б., Морфилл Г., Попель С. Формирование структур в запыленной ионосфере // ЖЭТФ. 2005. Т. 127. № 1. С. 171.
Kenzhebekova A.I., Bastykova N.K., Kodanova S.K., Ramazanov T.S., Maiorov S.A., Moldabekov Z.A. Destruction of a Dust Particle in the White Dwarf Atmosphere // Jpn. J. Appl. Phys. 2020. V. 59. SHHA04.
Vaulina O.S., Koss X.G., Khrustalyov Yu.V., Petrov O.F., Fortov V.E. Thermodynamic and Transport Properties of Nonideal Systems with Isotropic Pair Potentials // Phys. Rev. E. 2010. V. 82. P. 056411.
Решетняк В.В., Старостин А.Н., Филиппов А.В. Теоретическое исследование равновесных свойств жидкости Юкавы в широком диапазоне параметров // ЖЭТФ. 2018. Т. 154. № 6(12). С. 1258.
Khrapak S., Khrapak A., Ivlev A., Morfill G. Simple Estimation of Thermodynamic Properties of Yukawa Systems // Phys. Rev. E. 2014. V. 89. № 2. P. 023102.
Martynova I.A., Iosilevskiy I.L. Non-linear Screening and Phase States of a Complex Plasma // Contrib. Plasma Phys. 2018. V. 58. № 2–3. P. 203.
Hynninen A.-P., Panagiotopoulos A.Z. Disappearance of the Gas−Liquid Phase Transition for Highly Charged Colloids // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98. № 19. P. 198301.
Мартынова И.А., Иосилевский И.Л. О сдвиге границ термодинамической неустойчивости асимметричной комплексной плазмы с учетом эффекта нелинейного экранирования // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 817.
D’yachkov L.G. Screening of Macroions in Colloidal Plasmas: Accurate Analytical Solution of the Poisson−Boltzmann Equation // Phys. Lett. A. 2005. V. 340. P. 440.
Грязнов В.К., Иосилевский И.Л. Проблема построения интерполяционного уравнения состояния плазмы // Численные методы в механике сплошной среды. 1973. Т. 4. № 5. С. 166.
Nordholm S. Simple Analysis of the Thermodynamic Properties of the One-component Plasma // Chem. Phys. Lett. 1984. V. 105. № 3. P. 302.
Zhukhovitskiy D.I., Petrov O.F., Hyde T.W., Herdrich G., Laufer R., Dropmann M., Matthews L.S. Electrical Conductivity of the Thermal Dusty Plasma Under the Conditions of a Hybrid Plasma Environment Simulation Facility // New J. Phys. 2015. V. 17. P. 053041.
Aleksander S., Chaikin P.M., Grant P., Morales G.J., Pincus P., Hone D. Charge Renormalization, Osmotic Pressure, and Bulk Modulus of Colloidal Crystals: Theory // J. Chem. Phys. 1984. V. 80. P. 5776.
Bystrenko O., Zagorodny A. Critical Effects in Screening of High-Z Impurities in Plasmas // Phys. Lett. A. 1999. V. 255. P. 325.
Farouki R.T., Hamaguchi S. Thermodynamics of Strongly-coupled Yukawa Systems Near the One-component-plasma Limit. II. Molecular Dynamics Simulations // J. Chem. Phys. 1994. V. 101. № 11. P. 9885.
Martynova I., Iosilevskiy I., Shagayda A. Macroions Nonlinear Screening in Complex Plasma // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 946. P. 012147.
Киржниц Д.А., Лозовик Ю.Е., Шпатаковская Г.В. Статистическая модель вещества // УФН. 1975. Т. 117. С. 3.
Иосилевский И.Л., Чигвинцев А.Ю., Ногинова Л.Ю., Зорина И.Г. Аномалии профиля пространственного заряда и фазовые переходы в модифицированных моделях однокомпонентной плазмы // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 836.