Экспериментальные исследования двумерных кристаллических структур в комплексной плазме: волны и неустойчивости

Представлен обзор экспериментальных исследований волн, дисперсионных соотношений и неустойчивости связанных мод в двумерных (монослойных) плазменных кристаллах. Улучшен метод визуализации, позволяющий одновременно исследовать три волновые моды (горизонтальные продольные и поперечные волны в плоскости монослоя, а также поперечные вертикальные колебания частиц монослоя). Этот метод используется для наблюдения формирования гибридных мод, приводящих к неустойчивости связанных мод из-за взаимодействий, опосредованных плазменными следами. Анализируются основные этапы неустойчивости связанных мод. Обсуждается синхронизация движения микрочастиц на частоте гибридной моды на ранней стадии развития неустойчивости. Показано, что пространственная ориентация наблюдаемой картины синхронизации хорошо коррелирует с направлениями максимума инкремента неустойчивости бессдвиговой гибридной моды. На поздних стадиях развития неустойчивости образуется фронт неравновесного плавления. Распространение фронта плавления имеет сходство с распространением фронтов пламени в обычном химически активном веществе. Также экспериментально продемонстрировано, что внешнее механическое возбуждение двумерного плазменного кристалла может вызвать неустойчивость связанных мод и привести к полному плавлению двумерной кристаллической структуры в комплексной плазме.