Теория вращающегося двумерного вигнеровского кластера

Численно и аналитически изучен двумерный вигнеровский кластер (ДВК) в параболической потенциальной яме с числом электронов до 200. Показано, что внутренняя часть ДВК в аксиально-симметричной потенциальной яме имеет поликристаллический характер, в то время как электроны во внешних слоях образуют выраженные круговые оболочки. Рассмотрено масштабирование кластера при изменении жесткости ямы. Найден порог свободного вращения твердого кластера в аксиально-симметричной потенциальной яме. Исследовано воздействие на ДВК соосного соленоида с переменным (включаемым) магнитным полем. Показано, что слабое вихревое электрическое поле приводит изначально неподвижный твердый ДВК во вращение с угловой скоростью, равной половине циклотронной частоты. Кроме того, при более сильном вихревом поле кластер, помимо вращения, начинает периодически сжиматься, сохраняя свою структуру. Дальнейшее увеличение вихревого поля может приводить к полному коллапсу кластера, сопровождаемому разрушением его структуры. Достаточно сильное вихревое электрическое поле может также приводить к дифференциальному вращению оболочек ДВК. Найден коэффициент вращательного трения за счет омических потерь в материале затвора, которое может ограничивать свободное вращение ДВК.