Force fields for molecular dynamics simulations of charged dust particles with finite size in complex plasmas

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.rinp.2025.108136
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

To exclude collisions leading to the overlap of finite-sized charged particles in molecular dynamics (MD) simulations in systems like complex (dusty) plasmas, we developed a scheme to generate a pair interaction force functionally depending on the pair distribution of particles. This ensures that the pair distribution function drops to zero at distances between particles corresponding to the point where the surfaces of two particles come into contact. The presented model has a wide utility for the description of various processes in dusty plasmas. As an example, using the non-equilibrium MD method, we performed calculations of the shear viscosity and thermal conductivity of charged spherical particles interacting via screened Yukawa potential. The role of finite particle size was found to be particularly important for small values of the coupling parameter, i.e., for gas-like and weakly correlated liquid-like systems. Furthermore, we have analyzed the shear viscosity and thermal conductivity in the presence of an external uniform magnetic field. • A method to prevent the overlap of finite-sized particles in MD is presented. • Transport properties of magnetized charged hard spheres are modeled. • Variations in the magnetization impact on finite-sized and point charges are shown.