Метод интегральных уравнений для пылевых частиц конечных размеров
Ключевые слова:
Пылевая плазма, эффекты экранировки, модель взаимодействия частиц, радиальные функции распределения, статические структурные факторы, интегральное уравнение Орнштейна-Цернике, уравнение Перкуса-ЙевикаАннотация
В данной работе используется предложенная ранее псевдопотенциальная модель взаимодействия частиц пылевой плазмы, которая корректно учитывает конечность размеров пылинок в рамках классической электродинамики плазмы в приближении хаотических фаз. Построенный таким образом потенциал значительно отличается от широко применяемого потенциала Юкавы (Дебая-Хюккеля) при достаточно больших значениях параметра экранировки, что объясняется использованием разных граничных условий у поверхности пылинок. Предложенная псевдопотенциальная модель применяется для определения радиальных функций распределения и статических структурных факторов пылевых частиц методом интегральных уравнений. В частности, используется уравнение Орнштейна-Цернике в гиперцепном приближении с мостиковыми поправками для точечных частиц. Так как в данном исследовании размеры пылевых частиц предполагаются конечными, то вычисление также проводится в рамках комбинированного метода интегральных уравнений, который основан на том, что вначале вычисляются корреляционные функции для системы твердых шаров в уравнении Перкуса-Йевика, а затем делается переход к модели твердых заряженных шаров в базовом гиперцепном приближении. Результаты показывают, что при больших плотностях упаковки радиальные функции распределения и статические структурные факторы демонстрируют более значительные пики по сравнению с простым методом Орнштейна-Цернике в гиперцепном приближении, что свидетельствует об образовании ближнего и дальнего порядка в расположении пылинок при больших значениях их параметра связи.
