一維塵埃晶格鏈中的能隙及雜質能級.pdf

1、塵埃等離子體是一種由亞微米到微米量級的塵埃顆粒沉浸在電離氣體中組成的復雜等離子體系統(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程中。近年來這一領域的物理現(xiàn)象引起了人們極大的興趣。對其間傳播的靜電波的研究是這個領域的重要基礎研究之一。塵埃等離子體晶格中的格點波是典型的靜電波。隨著塵埃等離子體晶格在實驗室中的實現(xiàn)，為塵埃等離子體研究開辟了一個全新的領域。它屬于強耦合系統(tǒng)。由于它在實驗室中操作簡單，易于觀察，所

2、以為研究相變以及固體的一些性質提供了一個非常好的“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鍵參數(shù)，已成為等離子體診斷的一個重要手段。 本文主要研究了塵埃等離子體晶格中的格點波(簡稱等離子體晶格波)。在第一章和第二章中，本文對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。 第三章對兩種塵埃粒子組成的一維塵埃等離子體晶格鏈中的格點波進行了研究。在等離子體放電室中，由于

3、電子熱運動速度大于離子熱運動速度，塵埃粒子都帶負電并看成點電荷。實際塵埃粒子的大小、質量、電量都是不一樣的。假設由兩種塵埃粒子構成一維塵埃晶格鏈。我們推導出了其中縱波和橫波的色散關系，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成的一維晶格鏈的基礎上摻入一個新的塵埃雜質，對其格點波進行了研究。假設新的塵埃雜質與已有的兩種塵埃粒子具有不同的質量和電量。推導出其中縱波和橫波的色散關系，發(fā)現(xiàn)在能隙里有雜質能級的出現(xiàn)。 最