塵埃等離子體作為等離子體物理的一個(gè)分支領(lǐng)域,近些年發(fā)展迅速。由于塵埃等離子體中帶電顆粒的尺寸范圍非常廣,且存在空間極其廣泛,因而在宇宙空間、微電子工業(yè)生產(chǎn)等方面都有廣泛應(yīng)用。塵埃晶格作為強(qiáng)耦合系統(tǒng),其顆粒間的相互作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其平均動(dòng)能,且相互作用形式比常規(guī)的靜電相互作用復(fù)雜,因此會(huì)產(chǎn)生許多線性及非線性現(xiàn)象。以前對(duì)于塵埃晶格非線性現(xiàn)象的研究大都是基于德拜相互作用勢(shì)來開展的。近年來,研究發(fā)現(xiàn)塵埃晶格顆粒間不是簡(jiǎn)單的庫侖相互作用,還會(huì)受其他因素的影響,如塵埃顆粒表面的吸收勢(shì)。該吸收勢(shì)的發(fā)現(xiàn)再次激發(fā)了人們對(duì)塵埃等離子體晶格中非線性波的研究熱情。本文采用一維塵埃晶格鏈模型,研究了吸收勢(shì)對(duì)塵埃晶格波色散和激波結(jié)構(gòu)的影響。首先,運(yùn)用固體物理中晶格振動(dòng)的分析方法,導(dǎo)出了具有吸收勢(shì)作用下的塵埃晶格中的橫波和縱波的色散關(guān)系。分析吸收勢(shì)對(duì)橫波和縱波色散的影響,結(jié)果表明吸收勢(shì)增加會(huì)減小縱波頻率,增加橫波頻率。通過對(duì)橫波和縱波的特征函數(shù)進(jìn)行分析可知,吸收勢(shì)的增加將加大縱波的不穩(wěn)定性,但對(duì)橫波有穩(wěn)定作用。其次,從塵埃粒子的動(dòng)力學(xué)方程出發(fā),利用約化攝動(dòng)法和連續(xù)近似的方法,得到描述激波的KdV-Burgers’方程;... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１等離子體的形成原理??

?第１章緒論???１．２塵埃等離子體??由等離子體和懸浮在其中的帶電塵埃顆粒所組成的復(fù)雜的物質(zhì)形態(tài)，稱為??塵埃等離子體或復(fù)雜等離子體［９］。圖１．２為塵埃等離子體示意圖。塵埃等離子體??廣泛存在于空間等離子體、實(shí)驗(yàn)室以及人們的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。塵埃等??離子體中帶電顆粒的尺寸范圍非常廣，小的可以達(dá)到幾納米，大到幾微米到幾??十微米甚至幾毫米，這也從側(cè)面表明塵埃等離子體的存在空間的廣泛，從宇宙??空間到實(shí)驗(yàn)室的微小顆粒，無處不在。??塵埃等離子體屬于軟凝聚態(tài)物質(zhì)的一種，是性質(zhì)比較特別的等離子體。一??般來說，塵埃等離子體中帶電顆粒通常帶負(fù)電，而且顆粒所帶的電荷量不是常??數(shù)，是會(huì)隨著等離子體各種參數(shù)的變化而改變的。這種帶電顆粒的每一個(gè)粒子??都能帶很多的電荷，但它的荷質(zhì)比卻比離子小很多［１（）］，所以帶電顆粒與等離子??體中的自由電子和離子的表現(xiàn)出的動(dòng)力學(xué)行為完全不同。??ｒ：?０?．〇??塵埃／??圖１．２塵埃等離子體示意圖??利用塵埃等離子體的不穩(wěn)定現(xiàn)象可以來解釋宇宙空間中天體的運(yùn)動(dòng)［９］，如??土星環(huán)繞土星的快速運(yùn)動(dòng)＋３］、星云的飄移［８］等。在微電子產(chǎn)業(yè)中經(jīng)常遇到塵埃??顆粒造成的污染，在制造業(yè)中大規(guī)模的集成電路都會(huì)廣泛使用等離子體技術(shù)，??如利用等離子體刻蝕、鍍膜。這些應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了人們對(duì)塵埃等離子體的關(guān)??注和研究。??３??

?第１章緒論???１．２．１塵埃等離子體存在空間??處于輻射環(huán)境以及等離子體環(huán)境中的塵埃顆粒由于吸附電子、離子或發(fā)射??電子而成為荷電塵埃顆粒，并與背景等離子體形成塵埃等離子體（或復(fù)雜等離子??體）。塵埃顆粒廣泛存在于天體物理、氣體放電、等離子體處理工藝，納米材料??制備、核聚變等眾多等離子體環(huán)境中［１１］。??（１）宇宙空間??塵埃等離子體含有細(xì)小的帶電塵粒，廣泛存在于自然界中。宇宙空間中的??星際云，彗星尾，地球電離層，行星環(huán)以及太陽系中都有等離子體的身影。圖??１．３為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的Ｍ５７環(huán)狀星云，它是一個(gè)古老恒星爆發(fā)遺留的產(chǎn)物??塵埃等離子體作為研宄對(duì)象是從２０世紀(jì)８０年代開始，宇宙飛船傳回的照片和??海量數(shù)據(jù)使人們對(duì)土星的研究熱情高漲。圖１．４為ＮＡＳＡ的“卡尼西號(hào)”飛船??拍攝到的土星環(huán)。人們對(duì)土星環(huán)的觀測(cè)和研宄極大的豐富了塵埃等離子體的研??宄內(nèi)容。??嘗賊??圖１．３哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的Ｍ５７星云??４??

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]塵埃等離子體晶格波[D]. 林霖.大連理工大學(xué) 2006
[2]塵埃顆粒大小分布對(duì)塵埃等離子體集體行為影響的研究[D]. 林麥麥.西北師范大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3068607