Спектры колебаний броуновских частиц в ловушке с эффективным нарушением симметрии межчастичного взаимодействия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования спектральных плотностей случайных процессов в слабо демпфированной системе частиц в ловушке с эффективным нарушением симметрии межчастичного взаимодействия. Такие стационарные системы могут реализовываться, например, для пылевых микрочастиц в газовых разрядах. Предложены аналитические соотношения для спектральной плотности колебаний как идентичных частиц, так и частиц разного сорта в рассматриваемых системах. Полученные соотношения проверены с помощью численного моделирования динамики частиц.

Об авторах

Э. А. Саметов

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

Email: sametov@phystech.edu
Россия, Москва; Россия, Московская обл., Долгопрудный

Е. А. Лисин

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

Email: sametov@phystech.edu
Россия, Москва; Россия, Московская обл., Долгопрудный

О. С. Ваулина

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: sametov@phystech.edu
Россия, Москва; Россия, Московская обл., Долгопрудный

Список литературы

  1. Schweigert V.A., Schweigert I.V., Melzer A., Homann A., Piel A. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. P. 5345.
  2. Hayashi K., Sasa S. // J. Phys. Condens. Matter. 2006. V. 18. P. 2825.
  3. Kronzucker H.J., Szczerba M.W., Schulze L.M., Brit-to D.T. // J. Exp. Bot. 2008. V. 59. P. 2793.
  4. Fleury R., Sounas D.L., Sieck C.F., Haberman M.R., Alù A. // Science. 2014. V. 343. P. 516.
  5. Sukhov S., Shalin A., Haefner D., Dogariu A. // Opt. Express. 2015. V. 23. P. 247.
  6. Ivlev A.V., Bartnick J., Heinen M., Du C.-R., Nosen-ko V., Löwen H. // Phys. Rev. X. 2015. V. 5. P. 011035.
  7. Ваулина О.С., Лисина И.И., Лисин Е.А. // ЖЭТФ. 2015. Т. 148. С. 819.
  8. Metelmann A., Clerk A.A. // Phys. Rev. X. 2015. V. 5. P. 02102.
  9. Bartnick J., Heinen M., Ivlev A.V., Löwen H.J. // J. Phys. Condens. Matter. 2015. V. 28. P. 025102.
  10. Coulais C., Sounas D., Alu A. // Nature. 2017. V. 542. P. 461.
  11. Kryuchkov N.P., Ivlev A.V., Yurchenko S.O. // Soft Matter. 2018. V. 14. P. 9720.
  12. Caloz C., Alu A., Tretyakov S., Sounas D., Achouri K., Deck-Léger Z.L. // Phys. Rev. Appl. 2018. V. 10. P. 047001.
  13. Lavergne F.A., Wendehenne H., Bäuerle T., Bechinger C. // Science. 2019. V. 364. P. 70.
  14. Saha S., Ramaswamy S., Golestanian R. // New J. Phys. 2019. V. 21. P. 063006.
  15. Brandenbourger M., Locsin X., Lerner E., Coulais C. // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 1.
  16. Agudo-Canalejo J., Golestanian R. // Phys. Rev. Lett. 2019. V. 123. P. 018101.
  17. Lisin E.A., Petrov O.F., Sametov E.A., Vaulina O.S., Statsenko K.B., Vasiliev M.M., Carmona-Reyes J., Hyde T.W. // Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 1.
  18. Loos S.A., Klapp S.H. // New J. Phys. 2020. V. 22. P. 123051.
  19. Nassar H., Yousefzadeh B., Fleury R., Ruzzene M., Alù A., Daraio C., Norris A.N., Huang G., Haber-man M.R. // Nat. Rev. Mater. 2020. V. 5. P. 667.
  20. You Z., Baskaran A., Marchetti M.C. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 20ropean 20. V. 117. P. 19767.
  21. Saha S., Agudo-Canalejo J., Golestanian R. // Phys. Rev. X. 2020. V. 10. P. 041009.
  22. Jiménez-Ángeles F., Harmon K.J., Nguyen T.D., Fen-ter P., De La Cruz M.O. // Phys. Rev. Res. 2020. V. 2. P. 043244.
  23. Kryuchkov N.P., Mistryukova L.A., Sapelkin A.V., Yurchenko S.O. // Phys. Rev. E. 2020. V. 101. P. 063205.
  24. Nikolaev V.S., Timofeev A.V. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. P. 033704.
  25. Fruchart M., Hanai R., Littlewood P.B., Vitelli V. // Nature. 2021. V. 592. P. 363.
  26. Sabass B., Seifert U. // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 105. P. 218103.
  27. Soto R., Golestanian R. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. P. 068301.
  28. Mallory S.A., Alarcon F., Cacciuto A., Valeriani C. // New J. Phys. 2017. V. 19. P. 125014.
  29. Dzubiella J., Löwen H., Likos C.N. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 248301.
  30. Khair A.S., Brady J.F. // Proc. R. Soc. A. 2007. V. 463. P. 223.
  31. Mejía-Monasterio C., Oshanin G. // Soft Matter. 2011. V. 7. P. 993.
  32. Sriram I., Furst E.M. // Soft Matter. 2012. V. 8. P. 3335.
  33. Steffenoni S., Kroy K., Falasco G. // Phys. Rev. E. 2016. V. 94. P. 062139.
  34. Morfill G.E., Ivlev A.V. // Rev. Mod. Phys. 2009. V. 81. P. 1353.
  35. Ivlev A.V., Kompaneets R. // Phys. Rev. E. 2017. V. 95. P. 053202.
  36. Lisina I.I., Vaulina O.S. // European Phys. Lett. 2013. V. 103. P. 55002.
  37. Bartnick J., Kaiser A., Löwen H., Ivlev A.V. // J. Chem. Phys. 2016. V. 144. P. 224901.
  38. Филиппов А.В., Дербенев И.Н. // ЖЭТФ. 2016. Т. 150. С. 1262.
  39. Игнатов А.М. // Физика плазмы. 1996. Т. 22. С. 648.
  40. Khodataev Y.K., Morfill G.E., Tsytovich V.N. // J. Plasma Phys. 2001. V. 65. P. 257.
  41. Khrapak S.A., Ivlev A.V., Morfill G. // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. P. 046403.
  42. Usachev A.D., Zobnin A.V., Petrov O.F., Fortov V.E., Annaratone B.M., Thoma M.H., Höfner H., Kretschmer M., Fink M., Morfill G.E. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102. P. 045001.
  43. Melzer A., Schweigert V.A., Piel A. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. P. 3194.
  44. Hutchinson I.H. // Phys. Rev. E. 2012. V. 85. P. 066409.
  45. Kompaneets R., Morfill G.E., Ivlev A.V. // Phys. Rev. E. 2016. V. 93. P. 063201.
  46. Sukhinin G.I., Fedoseev A.V., Salnikov M.V., Rostom A., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Phys. Rev. E. 2017. V. 95. P. 063207.
  47. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак P.А., Молот-ков В.И., Петров О.Ф. // УФН. 2004. Т. 174. С. 495.
  48. Fortov V.E., Ivlev A.V., Khrapak S.A., Khrapak A.G., Morfill G.E. // Phys. Rep. 2005. V. 421. P. 1–103.
  49. Ваулина О.С., Петров О.Ф., Фортов В.Е., Хра-пак А.Г., Храпак С.А. Пылевая плазма: эксперимент и теория. Москва: Физматлит, 2009.
  50. Fortov V.E., Morfill G.E. Complex and Dusty Plasmas. CRC Press, 2010.
  51. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992.
  52. Konopka U., Morfill G.E., Ratke L. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 891.
  53. Ваулина О.С., Лисин Е.А., Гавриков А.В., Пет-ров О.Ф., Фортов В.Е. // ЖЭТФ. 2010. Т. 137. С. 751.
  54. Ваулина О.С., Адамович К.Г. // ЖЭТФ. 2008. Т. 133. С. 1091.
  55. Ваулина О.С., Адамович К.Г., Петров О.Ф., Фор-тов В.Е. // ЖЭТФ. 2008. Т. 134. С. 367.
  56. Lisin E.A., Timirkhanov R.A., Vaulina O.S., Petrov O.F., Fortov V.E. // New J. Phys. 2013. V. 15. P. 053004.
  57. Vaulina O.S., Lisin E.A. // Phys. Plasmas. 2009. V. 16. P. 113702.
  58. Фортов В.Е., Петров О.Ф., Ваулина О.С., Косс К.Г. // Письма в ЖЭТФ. 2013. Т. 97. С. 366.
  59. Hebner G.A., Riley M.E., Greenberg K.E. // Phys. Rev. E. 2002. V. 66. P. 046407.
  60. Vaulina O.S., Dranzhevski I.E. // Phys. Scr. 2006. V. 73. P. 577.
  61. Ваулина О.С., Лисин Е.А., Саметов Э.А. // ЖЭТФ. 2017. Т. 152. С. 1144.
  62. Sametov E.A., Timirkhanov R.A., Vaulina O.S. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24. P. 123504.
  63. Ваулина О.С., Саметов Э.А. // ЖЭТФ. 2018. Т. 154. С. 407.
  64. Vaulina O.S., Lisin E.A., Sametov E.A., Timirkha-nov R.A. // Plasma Fusion Res. 2018. V. 13. P. 1406125.
  65. Лисин Е.А., Ваулина О.С. // ЖЭТФ. 2012. Т. 142. С. 1077.
  66. Лисин Е.А., Ваулина О.С., Петров О.Ф. // ЖЭТФ. 2017. Т. 151. С. 791.
  67. Lisina I.I., Lisin E.A., Vaulina O.S., Petrov O.F. // Phys. Rev. E. 2017. V. 95. P. 013202.
  68. Lisin E.A., Kononov E.A., Sametov E.A., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Molecules. 2021. V. 26. P. 7535.
  69. Саметов Э.А., Лисин Е.А., Ваулина О.С. // Вестник ОИВТ. 2019. Т. 2. С. 33.
  70. Саметов Э.А., Лисин Е.А., Ваулина О.С. // ЖЭТФ. 2020. Т. 157. С. 552.
  71. Ваулина О.С. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 368.
  72. Ваулина О.С., Саметов Э.А., Лисин Е.А. // ЖЭТФ. 2020. Т. 158. С. 399.
  73. Ваулина О.С., Саметов Э.А., Лисин Е.А., Лиси-на И.И. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 1125.
  74. Игнатов А.М. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 213.
  75. Игнатов А.М. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 391.
  76. Воронов А.А. Теория автоматического управления. Ч. 2. М.: Высшая школа, 1986.
  77. Ivlev A., Morfill G., Lowen H., Royall C.P. Complex Plasmas and Colloidal Dispersions: Particle-Resolved Studies of Classical Liquids and Solids. Singapore: World Scientific Publishing Company, 2012.
  78. Melzer A., Schweigert V.A., Schweigert I.V., Homann A., Peters S., Piel A. // Phys. Rev. E. 1996. V. 54. P. R46.
  79. Lisin E.A., Vaulina O.S., Petrov O.F. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 013702.
  80. Мальцев А.И. Основы линейной алгебры. М.: Наука, 2005.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (98KB)
Метаданные
3.

Скачать (102KB)
Метаданные
4.

Скачать (89KB)
Метаданные
5.

Скачать (122KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2023