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

Обложка

Цитировать

Полный текст

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