Low Temperature Physics: 32, 877 (2006); https://doi.org/10.1063/1.2356845 (8 pages)
Физика Низких Температур: Том 32, Выпуск 8-9 (Август 2006), c. 1155-1164    ( к оглавлению , назад )

Об устойчивости заряженной поверхности жидкого диэлектрика

Л. Кушнир, В. Шикин

Институт физики твердого тела РАН, Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия
E-mail: Kushnir_lv@mail.ru

Статья поступила в редакцию 30 декабря 2005 г., после переработки 15 февраля 2006 г.

Аннотация

Предложена теория возникновения неустойчивости границы двух жидких диэлектриков при наличии внешнего электрического поля, нормального этой границе. Исследованы детали критических условий неустойчивости в функции от внешних параметров задачи: отношения e = e1/e2 диэлектрических постоянных двух сред с e1 и e2, толщины жидких пленок, находящихся в контакте, и.т.д. В частности, отмечена качественная разница в структуре возникающей гофрировки жидкой границы при изменении e. В случае конечных значений e критический период гофрировки остается конечным. Если же e → 0 (что соответствует бесконечной проводимости одной из сред), период гофрировки также неограниченно возрастает. Продемонстрирована возможность реконструкции жидкой границы в закритических условиях (возникновение механически равновесной гофрировки жидкой границы, амплитуда которой зависит от степени надкритичности, т.е. превышения электрического поля над критическим). Указано на существование двух режимов реконструкции: мягкого и жесткого, реализуемых при определенных соотношениях между внешними параметрами задачи. Обсуждаются детали "мягкой" реконструкции, где используемый формализм имеет реальную область применимости. Отмечено, что манипуляции с параметром e = e1/e2 в обсуждаемой проблеме качественно эквивалентны варьированию степени заселенности d поверхности криогенной жидкости заряженными частицами (электронами или ионами) от ее нулевого значения (случай свободной от зарядов поверхности жидкости) до ее максимального значения d=1, когда общая задача дает ответы, характерные для развития неустойчивости свободной границы металлической жидкости.

PACS:
67.40.Pm - Transport processes, second and other sounds, and thermal counterflow; Kapitza resistance
47.27.Eq -

Ключевые слова: заряженный жидкий диэлектрик, неустойчивость, реконструкция.