一維塵埃晶格鏈中的能隙及雜質(zhì)能級(jí).pdf

1、塵埃等離子體是一種由亞微米到微米量級(jí)的塵埃顆粒沉浸在電離氣體中組成的復(fù)雜等離子體系統(tǒng)。塵埃等離子體廣泛存在于星際空間、電離層、行星大氣、以及等離子體輔助加工過(guò)程中。近年來(lái)這一領(lǐng)域的物理現(xiàn)象引起了人們極大的興趣。對(duì)其間傳播的靜電波的研究是這個(gè)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)研究之一。塵埃等離子體晶格中的格點(diǎn)波是典型的靜電波。隨著塵埃等離子體晶格在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)現(xiàn)，為塵埃等離子體研究開辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。它屬于強(qiáng)耦合系統(tǒng)。由于它在實(shí)驗(yàn)室中操作簡(jiǎn)單，易于觀察，所

2、以為研究相變以及固體的一些性質(zhì)提供了一個(gè)非常好的“宏觀”模型。塵埃等離子體靜電波的研究可以得到等離子體的一些關(guān)鍵參數(shù)，已成為等離子體診斷的一個(gè)重要手段。 本文主要研究了塵埃等離子體晶格中的格點(diǎn)波(簡(jiǎn)稱等離子體晶格波)。在第一章和第二章中，本文對(duì)塵埃等離子體及塵埃等離子體晶格做了概述，包括它們的概念、存在、研究方法以及研究近況。 第三章對(duì)兩種塵埃粒子組成的一維塵埃等離子體晶格鏈中的格點(diǎn)波進(jìn)行了研究。在等離子體放電室中，由于

3、電子熱運(yùn)動(dòng)速度大于離子熱運(yùn)動(dòng)速度，塵埃粒子都帶負(fù)電并看成點(diǎn)電荷。實(shí)際塵埃粒子的大小、質(zhì)量、電量都是不一樣的。假設(shè)由兩種塵埃粒子構(gòu)成一維塵埃晶格鏈。我們推導(dǎo)出了其中縱波和橫波的色散關(guān)系，發(fā)現(xiàn)能隙的存在。 第四章則在第三章的兩種塵埃粒子構(gòu)成的一維晶格鏈的基礎(chǔ)上摻入一個(gè)新的塵埃雜質(zhì)，對(duì)其格點(diǎn)波進(jìn)行了研究。假設(shè)新的塵埃雜質(zhì)與已有的兩種塵埃粒子具有不同的質(zhì)量和電量。推導(dǎo)出其中縱波和橫波的色散關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在能隙里有雜質(zhì)能級(jí)的出現(xiàn)。 最