Complex plasmas in action  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
115805
Type K
Principal investigator Hartmann, Péter
Title in Hungarian Komplex plazmák akcióban
Title in English Complex plasmas in action
Keywords in Hungarian komplex plazma, erősen csatolt plazma, poros plazma, plazma alapú leválasztás
Keywords in English complex plasma, strongly coupled plasma, dusty plasma, plasma assisted deposition
Discipline
Physics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Plasma physics
Panel Physics
Department or equivalent Complex Fluids Department (Wigner Research Centre for Physics)
Participants Borossáné Tóth, Sára
Derzsi, Aranka
Donkó, Zoltán
Himics, László
Korolov, Ihor
Kutasi, Kinga
Veres, Miklós
Starting date 2015-12-01
Closing date 2019-11-30
Funding (in million HUF) 25.686
FTE (full time equivalent) 8.46
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A kutatásaink a Komplex Plazmák témakör különböző aspektusait ölelték át. Ezek olyan gázkisülési plazmák, amelyekben az elemi komponensek (elektronok és ionok) mellett, azoknál komplexebb összetevőkkel, mint pl. szilárd/folyadék felületekkel, molekulákkal, stb. való kölcsönhatások jelentősége szignifikáns. Témáink a komplexitás különböző mértékeit vették figyelembe, kezdve a gázkisülésekben fontos elemi folyamatoktól, azoknak kondenzált anyagokkal való kölcsönhatását, valamint a kisülésben lebegő porszemcsék által alkotott sokrészecske rendszer kollektív tulajdonságait. Eredményeink küzül néhányat kiemelve, kísérletekkel és numerikus módszerekkel meghatároztuk a külső mágneses tér hatását poros plazmákban fellépő diffúzióra és az anizotrop hővezetésre; kísérletileg és elméletileg feltártuk a három-pont korrelációk közelítésére alkalmazott konvolúciós közelítés érvényességi tartományát; kifejlesztettünk egy új kísérleti eljárást a kisülésben lebegő porszemcsék eróziójának pontos meghatározására; meghatároztuk a nanokristályos gyémánt vékony rétegek leválasztása során a kisülési paraméterek és a képződő szilícium vakanciák tulajdonságai közötti összefüggéseket; feltártuk az atmoszferikus nyomású rádiófrekvenciás gázkisülések működési mechanizmusait; meghatároztuk egyes folyadék oldatokban atmoszferikus kisülésekkel való kölcsönhatás következtében fellépő összetétel változást; különböző gázokban kísérletileg meghatározik az elektronok transzportjának tulajdonságait.
Results in English
The research activities of the current grant were grouped around Complex Plasmas, which are gas discharges, where besides the elementary constituents (electrons and ions) the interaction with a more complex objects (solid/liquid surfaces, molecules, etc.) is of significant importance. Investigations were performed on several levels of complexity, including the fundamental operation of the gas discharges to the interaction (erosion, growth, composition modification) of plasmas with condensed materials, as well as the physical properties of strongly coupled dust particle ensembles inside of gas discharges. Main results include experimental and numerical determination of the effect of external magnetic field on the diffusion properties and the anisotropy of heat transport in dusty plasmas; experiments and theoretical clarification of the validity regime of the convolutional approximation of the three-point correlations; development of a new experiments for the measurement of the erosion rate of dust particles in gas discharges; determination of the relation between discharge properties and the silicon vacancy color centers formation during nanocrystalline thin film growth; experimental and numerical determination of the operation modes of atmospheric radio frequency plasma sources; interaction and composition modification of liquid solvents induced by the interaction with atmospheric plasma jets; experimental determination of the electron transport properties various gasses.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=115805
Decision
Yes





 

List of publications

 
Sebastian Wilczek, Jan Trieschmann, Denis Eremin, Ralf Peter Brinkmann, Julian Schulze, Edmund Schüngel, Aranka Derzsi, Ihor Korolov, Peter Hartmann, Zoltán Donkó , Thomas Mussenbrock: Kinetic interpretation of resonance phenomena in low pressure capacitively coupled radio frequency plasmas, Physics of Plasmas 23, 063514, 2016
K. N. Dzhumagulova, R. U. Masheyeva, T. Ott, P. Hartmann, T. S. Ramazanov, M. Bonitz, Z. Donkó: Cage correlation and diffusion in strongly coupled three-dimensional Yukawa systems in magnetic fields, Physical Review E 93, 063209, 2016
M. Rosenberg, G. J. Kalman, P. Hartmann, Z. Donkó: Waves in a quasi-two-dimensional superparamagnetic dusty plasma liquid in a trap, Physical Review E. 94, 033203, 2016
P. Magyar, P. Hartmann, G. J. Kalman, K. I. Golden, Z. Donkó: Factorization of 3-Point Static Structure Functions in 3D Yukawa Liquids, Contrib. Plasma Phys. 56, No. 9, 816 - 829, 2016
Sebastian Wilczek, Jan Trieschmann, Denis Eremin, Ralf Peter Brinkmann, Julian Schulze, Edmund Schüngel, Aranka Derzsi, Ihor Korolov, Peter Hartmann, Zoltán Donkó , Thomas Mussenbrock: Kinetic interpretation of resonance phenomena in low pressure capacitively coupled radio frequency plasmas, Physics of Plasmas 23, 063514, 2016
K. N. Dzhumagulova, R. U. Masheyeva, T. Ott, P. Hartmann, T. S. Ramazanov, M. Bonitz, Z. Donkó: Cage correlation and diffusion in strongly coupled three-dimensional Yukawa systems in magnetic fields, Physical Review E 93, 063209, 2016
M. Rosenberg, G. J. Kalman, P. Hartmann, Z. Donkó: Waves in a quasi-two-dimensional superparamagnetic dusty plasma liquid in a trap, Physical Review E. 94, 033203, 2016
P. Hartmann, J. C. Reyes, I. Korolov, L. S. Matthews, T. W. Hyde: Simple experiment on the sputtering rate of solids in gas discharges, Physics of Plasmas 24, 060701, 2017
T. Ott, M. Bonitz, P. Hartmann, and Z. Donkó: Spontaneous generation of temperature anisotropy in a strongly coupled magnetized plasma, Phys. Rev. E 95, 013209, 2017
Yu. V. Arkhipov, A. Askaruly, A. E. Davletov, D. Yu. Dubovtsev, Z. Donkó, P. Hartmann, I. Korolov, L. Conde, and I. M. Tkachenko: Direct Determination of Dynamic Properties of Coulomb and Yukawa Classical One-Component Plasmas, Phys. Rev. Lett. 119, 045001, 2017
Z. Donkó, P. Hartmann, P. Magyar, G. J. Kalman, and K. I. Golden: Higher order structure in a complex plasma, Physics of Plasmas 24, 103701, 2017
Z. Donkó, A. Derzsi, I. Korolov, P. Hartmann, S. Brandt, J. Schulze, B. Berger, M. Koepke, B. Bruneau, E. Johnson, T. Lafleur, J-P. Booth, A. R. Gibson, D. O’Connell and T Gans: Experimental benchmark of kinetic simulations of capacitively coupled plasmas in molecular gases, Plasma Phys. Control. Fusion 60, 014010, 2018
L. Himics, M. Veres, S. Tóth, I. Rigó, and M. Koós: Experimental Study of Spectral Parameters of Silicon-Vacancy Centers in MWCVD Nanodiamond Films Important for Sensing Applications, Petkov P., Tsiulyanu D., Popov C., Kulisch W. (eds) Advanced Nanotechnologies for Detection and Defence against CBRN Agents. NATO Science for Peace and Security Series B:, 2018
Z. Donkó, A. Derzsi, I. Korolov, P. Hartmann, S. Brandt, J. Schulze, B. Berger, M. Koepke, B. Bruneau, E. Johnson, T. Lafleur, J-P. Booth, A. R. Gibson, D. O’Connell and T Gans: Experimental benchmark of kinetic simulations of capacitively coupled plasmas in molecular gases, Plasma Phys. Control. Fusion 60, 014010, 2018
L. Bischoff, G. Hübner, I. Korolov, Z. Donkó , P. Hartmann, T. Gans, J. Held, V. Schulz-von der Gathen , Y. Liu , T. Mussenbrock, J. Schulze: Experimental and computational investigations of electron dynamics in micro atmospheric pressure radio-frequency plasma jets operated in He/N2 mixtures, Plasma Sources Sci. Technol. 27, 125009, 2018
Z. Donkó, P. Hartmann, I. Korolov , V. Jeges, D. Bošnjaković, S. Dujko: Experimental observation and simulation of the equilibration of electron swarms in a scanning drift tube, Plasma Sources Sci. Technol. 28, 095007, 2019
A. R. Gibson, Z. Donkó, L. Alelyani, L. Bischoff, G. Hübner, J. Bredin, S. Doyle, I. Korolov, K. Niemi, T. Mussenbrock, P. Hartmann, J. P. Dedrick, J. Schulze, T. Gans, D. O’Connell: Disrupting the spatio-temporal symmetry of the electron dynamics in atmospheric pressure plasmas by voltage waveform tailoring, Plasma Sources Sci. Technol. 28, 01LT01, 2019
P. Hartmann, J. C. Reyes, E. G. Kostadinova, L. S. Matthews, T. W. Hyde, R. U. Masheyeva, K. N. Dzhumagulova, T. S. Ramazanov, T. Ott, H. Kählert, M. Bonitz, I. Korolov, Z. Donkó: Self-diffusion in two-dimensional quasimagnetized rotating dusty plasmas, PHYSICAL REVIEW E 99, 013203, 2019
L. Himics, M. Veres, S. Tóth, I. Rigó, M. Koós: Origin of the asymmetric zero-phonon line shape of the silicon-vacancy center in nanocrystalline diamond lms, Journal of Luminescence 215, 116681, 2019
I. Donkó, P. Hartmann, Z. Donkó: Molecular dynamics simulation of a two-dimensional dusty plasma, Am. J. Phys. 87 (12), 986, 2019
I. Korolov, Z. Donkó, G. Hübner, L. Bischoff, P. Hartmann, T. Gans, Y. Liu , T. Mussenbrock, J. Schulze: Control of electron dynamics, radical and metastable species generation in atmospheric pressure RF plasma jets by Voltage Waveform Tailoring, Plasma Sources Sci. Technol. 28, 094001, 2019
K. Kutasi, D. Popović, N. Krstulović, S. Milošević: Tuning the composition of plasma-activated water by a surface-wave microwave discharge and a kHz plasma jet, Plasma Sources Sci. Technol. 28, 095010, 2019
L. G. Silvestri, G. J. Kalman, Z. Donkó, P. Hartmann, M. Rosenberg, K. I. Golden, S. Kyrkos: Sound speed in Yukawa one-component plasmas across coupling regimes, PHYSICAL REVIEW E 100, 063206, 2019




Back »