Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 20: Poster Session - Dusty Plasmas

P 20.14: Poster

Mittwoch, 19. März 2014, 16:30–18:30, SPA Foyer

Selektive Modenanregung in finiten 3D Yukawa-Clustern — •Matthias Mulsow, André Schella und André Melzer — Institut für Physik, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, 17487 Greifswald

In Niedertemperaturplasmen können mikrometergroße Partikel hoch geordnete Strukturen ausbilden. Mithilfe eines dreidimensionalen Einfangpotentials lassen sich stark gekoppelte finite Systeme erzeugen, die Yukawa-Cluster. Die Dynamik dieser kristallartigen Strukturen wurde bisher hauptsächlich mit Normalmoden beschrieben. Dabei wird die Gesamtbewegung aus den möglichen kollektiven Schwingungsmustern der einzelnen Partikel zusammengesetzt.

Demgegenüber steht das kürzlich von Kählert und Bonitz [1] vorgeschlagene Modell, welches den Cluster als geladenen fluiden Tropfen betrachtet. Hier wird die Dynamik des Systems aus der Superposition von orthonormalen Fluidmoden gewonnen, wobei die Bewegung der einzelnen Teilchen vernachlässigt wird.

In unseren Experimenten nutzen wir zur Erzeugung des Einfangpotentials eine Glasküvette. Diese besitzt leitende Ecken um den Cluster durch elektrische Felder manipulieren zu können. Unter anderem lassen sich so kollektive Grundmoden anregen, die perfekt zum Fluidmodenansatz passen. Dadurch können einerseits theoretische Vorhersagen zur Modenresonanz getestet und andererseits neuartige Manipulationsszenarios entwickelt werden um neue Erkenntnisse über die dynamischen Eigenschaften der dreidimensionalen Yukawa-Cluster zu gewinnen.

[1] H. Kählert und M. Bonitz, Phys. Rev. E 82, 036407 (2010)