Активное броуновское движение пылевых частиц в квазиодномерных (цепочечных) структурах в тлеющем разряде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены экспериментальные результаты исследования формирования и динамики цепочечных структур активными броуновскими частицами в тлеющем разряде постоянного тока. Механизм активного движения частиц связан с преобразованием лазерного излучения частицами в энергию собственного (не теплового) движения. С помощью анализа параметров движения (траекторий, среднеквадратичного смещения, кинетической энергии) в зависимости от интенсивности лазерного излучения, падающего на частицы, показано, что частицы являются активными броуновскими. При этом возможно управлять их движением без изменения параметров разряда. Экспериментально обнаружено, что формирование цепочечных структур и их устойчивое состояние не нарушается при кинетическом разогреве частиц с ростом их кинетической энергии более чем на порядок. Это свидетельствует о реализации механизма формирования цепочек с сильной связью между частицами, который не объясняется простым кильваторным (ионным) следом за вышестоящей частицей.

Об авторах

А. С. Светлов

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: svetlov.anton.s@gmail.com
125412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow oblast, Russia

Е. А. Кононов

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: svetlov.anton.s@gmail.com
125412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow oblast, Russia

Ф. М. Трухачёв

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: svetlov.anton.s@gmail.com
125412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow oblast, Russia

М. М. Васильев

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: svetlov.anton.s@gmail.com
125412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow oblast, Russia

О. Ф. Петров

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlov.anton.s@gmail.com
125412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow oblast, Russia

Список литературы

  1. И. С. Арансон, Активные коллоиды, УФН 183, 87 (2013)
  2. I. S. Aranson, Active Сolloids, Phys. Usp. 56, 79 (2013).
  3. C. Bechinger, R. DiLeonardo, H. L¨owen et al., Mod. Phys. 88, 045006 (2016).
  4. A. Einstein, Annalender Physik 322, 549 (1905).
  5. D. Selmeczi, L. Li, L. I. Pedersen et al., Eur. Phys. J. Spec. Top. 157, 1 (2008).
  6. H. C. Berg, Springer Science and Business Media (2008), p. 134.
  7. M. E. Cates, Rep. Prog. Phys. 75, 042601 (2012).
  8. S. Sanchez, A. N. Ananth, and V. M. Fomin, J. Amer. Chem. Soc. 133, 14860 (2011).
  9. W. F. Paxton, K. C. Kistler, and C. C. Olmeda, J. Amer. Chem. Soc. 126, 13424 (2004).
  10. J. Li and V. V. Singh, ACS Nano 8, 11118 (2014).
  11. V. Nosenko, F. Luoni, A. Kaouk et al., Phys. Rev. Res. 2, 033226 (2020).
  12. K. Arkar, M. M. Vasiliev, O. F. Petrov et al., Molecules 26, 561 (2021).
  13. I. I. Fairushin, M. M. Vasiliev, and O. F. Petrov, Molecules 26, 6974 (2021).
  14. X. G. Koss, E. A. Kononov, I. I. Lisina et al., Molecules 27, 1614 (2022).
  15. O. F. Petrov, K. B. Statsenko, and M. M. Vasiliev, Sci. Rep. 12, 8618 (2022).
  16. A. S. Svetlov, M. M. Vasiliev, E. A. Kononov et al., Molecules 28, 1790 (2023).
  17. R. F. Ismagilov and A. Schwartz, Angew. Chem.Int. Ed. Engl. (2002), Vol. 41, pp. 652-654.
  18. A. Perro, S. Reculusa, S. Ravaine et al., J. Mater. Chem. 15, 3745 (2005).
  19. F. M. Trukhachev, R. E. Boltnev, A. A. Alekseevskaya et al., Phys. Plasmas 28, 093701 (2021).
  20. F. M. Trukhachev, R. E. Boltnev, A. A. Alekseevskaya et al., Plasma Phys. Rep. 49, 129 (2023).
  21. E. A. Kononov, M. M. Vasiliev, E. V. Vasilieva et al., Nanomaterials 11, 2931 (2021).
  22. О. С. Ваулина, Э. А. Саметов, Е. А. Лисин, ЖЭТФ 158, 399 (2020).
  23. I. I. Lisina, E. A. Lisin, O. S. Vaulina et al., J. Phys.: Conf. Ser. 1147, 012112 (2019).
  24. I. I. Lisina and O. S. Vaulina, Phys. Scripta 89, 105604 (2014).
  25. J. E. Allen, Phys. Scripta 45, 497 (1992).
  26. J. Eymeren and G. Wurm, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 420, 183 (2012).
  27. M. Lampe, G. Joyce, G. Ganguli et al., Phys. Plasmas 7, 3851 (2000).
  28. I. H. Hutchinson, Phys. Rev. E 85, 066409 (2012).
  29. M. M. Vasiliev, O. F. Petrov, A. A. Alekseevskaya et al., Molecules 25, 3375 (2020).
  30. S. Jahanshahi, H. Lowen, and B. Hagen, Phys. Rev. E 95, 022606 (2017).
  31. H. Qian, M. P. Sheetz, and E. L. Elson, Biophys. J. 60, 910 (1991).
  32. H. L¨owen, J. Phys. Cond. Matt. 21, 474203 (2009).
  33. В. Е. Фортов, А. Г. Храпак, С. А. Храпак и др., Пылевая плазма, УФН 174, 495 (2004).
  34. В. Е. Фортов, Г. Е. Морфилл, Комплексная и пылевая плазма. Из лаборатории в космос, Физматлит, Москва (2012).
  35. О. Ф. Петров, М. М. Васильев, Йе Тун и др. ЖЭТФ 147, 372 (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».