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Wake-mediated propulsion of an extra particle in a two-dimensional plasma crystal

Laut, Ingo und Räth, Christoph und Zhdanov, Sergey und Nosenko, Volodymyr und Thomas, Hubertus M. (2017) Wake-mediated propulsion of an extra particle in a two-dimensional plasma crystal. International Conference on the Physics of Dusty Plasmas, 2017-05-20 - 2017-05-25, Prag, Tschechien.

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2MB

Kurzfassung

We analyze in simulations and theory the self-propelled motion of an upstream ``extra'' particle in a two-dimensional plasma crystal. Experimental observations [1] showed that the extra particle is confined in a channel of two neighboring rows of particles and moves persistently through the crystal. We use the simple model of a pointlike ion wake charge to reproduce this intriguing effect in simulations. We show that the nonreciprocity of the particle interaction, owing to the plasma flow, is responsible for an asymmetric deformation of the channel that enables the self-propelled motion of the extra particle [2]. We find good agreement of the terminal extra-particle velocity with our theoretical considerations and with experiments. [1] C.-R. Du, V. Nosenko, S. Zhdanov, H. M. Thomas, G. E. Morfill. Channeling of particles and associated anomalous transport in a two-dimensional complex plasma crystal. Phys. Rev. E, 89:021101, 2014 [2] I. Laut, C. Räth, S. K. Zhdanov, V. Nosenko, G. Morfill, H. Thomas. Wake-mediated propulsion of an upstream particle in two-dimensional plasma crystals. Phys. Rev. Lett. 118:075002, 2017

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/112631/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Wake-mediated propulsion of an extra particle in a two-dimensional plasma crystal
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Laut, IngoIngo.Laut (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Räth, ChristophChristoph.Raeth (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhdanov, SergeySergey.Zhdanov (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nosenko, VolodymyrV.Nosenko (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, Hubertus M.Hubertus.Thomas (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8358-2023NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:complex plasma, self-propelled motion, active matter
Veranstaltungstitel:International Conference on the Physics of Dusty Plasmas
Veranstaltungsort:Prag, Tschechien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:20 Mai 2017
Veranstaltungsende:25 Mai 2017
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Komplexe Plasmen / Datenanalyse (alt), R - Komplexe Plasmen / Theorie, Simulation (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Laut, Ingo
Hinterlegt am:12 Jun 2017 06:43
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:17

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