Челябинский ученый представила новое объяснение поведения ультрахолодной плазмы — редкого состояния вещества при температурах, близких к абсолютному нулю. Доцент кафедры «Физика наноразмерных систем» ИЕТН ЮУрГУ Людмила Свирская совместно с Юрием Думиным (МГУ) опубликовала исследование о природе субгармоник электронной эмиссии ультрахолодной плазмы. Статья вышла в международном журнале «Физика плазмы».
Ультрахолодная плазма существует при температурах порядка 1 кельвина и ниже и пока получается лишь на короткое время — например, в сверхзвуковых струях или при лазерном охлаждении. Исследователей заинтересовало, как плазма испускает электроны при воздействии монохроматических волн: при расширении сгустка наблюдается серия выраженных пиков в электронном потоке.
Авторы отмечают, что прежняя трактовка эффекта, связанная с резонансами Тонкса–Даттнера, сталкивалась с трудностями. В новой работе предложена альтернативная концепция: пики могут возникать из-за многофотонной ионизации ридберговских атомов, которые формируются при трехчастичной рекомбинации. Такая модель, как подчеркивается, не привязана к форме плазменного облака и не требует специальных граничных условий.
Исследования ультрахолодной плазмы могут быть востребованы в перспективе — например, при разработке более точных ионных микроскопов и других технологий.