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P: Fachverband Plasmaphysik

P 10: Dusty Plasmas II

P 10.4: Talk

Tuesday, March 18, 2014, 15:10–15:25, SPA HS201

Expansion von Yukawa Balls — •Alexander Piel — Christian-Albrechts-Universität Kiel

Die Explosion von Coulomb-Clustern aufgrund der elektrostatischen Abstoßung der Einzelteilchen ist ein bekanntes Phänomen, bei dem Ionen hoher Energie erzeugt werden können. Solche Explosionen sind auch für Cluster von hochgeladenen Staubteilchen in staubigen Plasmen beobachtet worden. Jedoch ist hier die Wechselwirkung durch abgeschirmte Potentiale vom Debye-Yukawa Typ bestimmt. In diesem Beitrag wird die Expansion von sphärischen Clustern (Yukawa Balls) mittels MD-Simulation für stoßfreie und stoßbehaftete Situationen studiert [1]. Während im Fall reiner Coulomb Wechselwirkung die Expansion ein selbstähnlicher Prozess ist, bewirkt die Abschirmung, dass die Yukawa Expansion ganz anders - nämlich Schicht für Schicht - abläuft. Dies kann als eine mit Schallgeschwindigkeit einlaufende Verdünnungswelle verstanden werden. Der Einfluss von Stößen bewirkt, dass die Expansion in einen nichtlinearen Diffusionsprozess einmündet, der durch die porous-medium equation beschrieben wird. [1] A. Piel, J. Goree, Phys. Rev. E 88, 063103 (2013)