Nichtlineare Magnetoplasmonen in stark korrelierten Yukawa Plasmen

20.01.2015

Das Eigenmoden-Spektrum ist eine wichtige Eigenschaft eines Vielteilchensystems, insbesondere bei Vorliegen starker Korrelationen. Für magnetisierte Yukawa-Systeme wurde es bereits vor einigen Jahren theoretisch und mit Simulationen bestimmt. 

Genauere first principle Molekulardynamik-Simulationen haben aber jetzt gezeigt, dass im Spektrum zusätzliche Moden existieren - höhere Harmonische des Magnetoplasmons. Die neue Veröffentlichung in Physical Review Letters beschreibt diese Moden, die an die bereits 1958 vorhergesagten klassichen Bernsteinmoden erinnern. Im Gegensatz zu letzteren, die für ein schwach korreliertes Plasma gültig sind und bei Vielfachen der Zyklotronfrequenz auftreten, zeigen die neuen Dispersionsüste aber unmittelbar den Einfluss von Korrelationen - ihre Frequenz ist eine Kombination aus Zyklotron- und Einsteinfrequenz. Die Resultate sind relevant für Laborplasmen (staubige Plasmen) und astrophysikalische Plasmen in kompakten Sternen. Die Abbildung zeigt das Frequenzspektrum (Strukturfaktor) mit 3 Harmonischen des Magnetoplasmons.