О критериях плавления комплексной плазмы

В настоящей заметке рассматриваются критерии плавления плазменного кристалла, открытого в пылевой плазме в 1994 г. Отдельно рассматриваются критерии плавления трёхмерных (3D) и двумерных систем (2D). В 3D случае указанные критерии базируются на свойствах локального порядка в системе микрочастиц, и параметры порядка конструируются из кумулянтов распределения микрочастиц по различным вращательным инвариантам. Для построения предложенных критериев плавления используется статическая информация о пространственном положении микрочастиц: достаточно всего лишь нескольких мгновенных снимков системы (по которым можно определить координаты микрочастиц), чтобы определить её фазовое состояние. Показывается, что критерии, сконструированные таким образом, хорошо описывают плавление и предплавление трёхмерной комплексной плазмы. Плавление 2D систем изучается на примере системы микрочастиц, взаимодействующих посредством экранированного кулоновского потенциала (потенциала Дебая–Хюккеля или Юкавы). Процессы плавления и кристаллизации в такой системе исследуются методом молекулярной динамики. Рассмотрен ряд новых параметров порядка, характеризующих плавление 2D комплексной плазмы. Предложенные для 2D и 3D комплексной плазмы параметры порядка и критерии плавления могут быть применимы и для других систем.