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Self-propelled motion of a particle above a two-dimensional plasma crystal

Laut, Ingo und Räth, Christoph und Zhdanov, Sergey und Nosenko, Volodymyr und Morfill, Gregor E. und Thomas, Hubertus M. (2018) Self-propelled motion of a particle above a two-dimensional plasma crystal. In: Dynamic Days. Dynamics Days Europe 2018, 2018-09-03 - 2018-09-07, Loughborough, GB.

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Kurzfassung

Plasma crystals consist of ordered arrangements of charged microparticles that levitate in a weakly ionized gas. Besides confining the particles, the plasma also alters the microparticle interaction, making it nonreciprocal. The nonreciprocal interactions cause interesting effects like the mode-coupling instability and the formation of particle strings or spinning particle pairs. Here, we analyze in simulations and theory the self-propelled motion of an "extra" particle floating above a two-dimensional plasma crystal. Previous 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 is responsible for a broken symmetry of the channel that enables the self-propelled motion of the extra particle [2] . [1] C.-R. Du, V. Nosenko, S. Zhdanov, H. M. Thomas, and G. E. Morfill, Phys. Rev. E 89, 021101(R) (2014) [2] I. Laut, C. Räth, S. K. Zhdanov, V. Nosenko, G. E. Morfill, and H. M. Thomas, Physical Rev. Lett. 118, 075002

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124697/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Self-propelled motion of a particle above a two-dimensional plasma crystal
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Laut, IngoIngo.Laut (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Räth, ChristophDLR Research Group Complex Plasma, OberpfaffenhofenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhdanov, SergeySergey.Zhdanov (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nosenko, VolodymyrV.Nosenko (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Morfill, Gregor E.Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Giessenbachstrasse, 85748 Garching, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, Hubertus M.Hubertus.Thomas (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8358-2023NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Erschienen in:Dynamic Days
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:complex Plasmas, self propelled Motion, nonreciprocal interaction, channeling effect
Veranstaltungstitel:Dynamics Days Europe 2018
Veranstaltungsort:Loughborough, GB
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 September 2018
Veranstaltungsende:7 September 2018
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 > Gruppe Komplexe Plasmen
Hinterlegt von: Laut, Ingo
Hinterlegt am:22 Jan 2019 14:33
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:28

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