Introduction to Complex Plasmas

پلاسمای پیچیده از جهات زیادی با پلاسماهای سنتی متفاوت است: اینها سیستم های فشار بالا با دمای پایین هستند که حاوی ذرات نانومتری تا میکرومتری هستند که ممکن است دارای بار زیاد و تعامل قوی باشند. ذرات ممکن است واکنش شیمیایی داشته باشند یا با سطوح جامد در تماس باشند و الکترون ها ممکن است رفتار کوانتومی از خود نشان دهند. این خواص جالب منجر به کاربردهای زیادی از پلاسمای پیچیده در فناوری، پزشکی و علم شده است.

با این حال، پلاسمای پیچیده چه از نظر تجربی و چه از نظر تئوری بسیار پیچیده هستند و نیازمند انواع رویکردهای جدید است که فراتر از فیزیک پلاسما استاندارد است. دوره های آموزشی. این کتاب با ارائه مقدمه ای بر تئوری، آزمایش و شبیه سازی کامپیوتری در این زمینه، این شکاف را پر می کند. بر اساس سخنرانی های آموزشی در مؤسسه تابستانی بسیار موفق اخیر، این ارائه برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی، فیزیکدانان پلاسما و دانشجویان با تجربه در مقطع کارشناسی مناسب است.

Complex plasmas differ from traditional plasmas in many ways: these are low-temperature high pressure systems containing nanometer to micrometer size particles which may be highly charged and strongly interacting. The particles may be chemically reacting or be in contact with solid surfaces, and the electrons may show quantum behaviour. These interesting properties have led to many applications of complex plasmas in technology, medicine and science.

Yet complex plasmas are extremely complicated, both experimentally and theoretically, and require a variety of new approaches which go beyond standard plasma physics courses. This book fills this gap presenting an introduction to theory, experiment and computer simulation in this field. Based on tutorial lectures at a very successful recent Summer Institute, the presentation is ideally suited for graduate students, plasma physicists and experienced undergraduates.