Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles

Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles

We have investigated the ground state configurations of an equimolar, binary mixture of classical charged particles (with nominal charges Q₁ and Q₂) that condensate on a neutralizing plane. Using efficient Ewald summation techniques for the calculation of the ground state energies, we have identifie...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:2013
Main Authors: Antlanger, M., Kahl, G.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2013
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120851
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles / M. Antlanger, G. Kahl // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43501:1-9. — Бібліогр.: 21 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120851
record_format dspace
spelling Antlanger, M.
Kahl, G.
2017-06-13T05:47:19Z
2017-06-13T05:47:19Z
2013
Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles / M. Antlanger, G. Kahl // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43501:1-9. — Бібліогр.: 21 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 52.27.Lw, 64.70.K-, 64.75.St, 73.20.Qt
DOI:10.5488/CMP.16.43501
arXiv:1308.5791
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120851
We have investigated the ground state configurations of an equimolar, binary mixture of classical charged particles (with nominal charges Q₁ and Q₂) that condensate on a neutralizing plane. Using efficient Ewald summation techniques for the calculation of the ground state energies, we have identified the energetically most favorable ordered particle arrangements with the help of a highly reliable optimization tool based on ideas of evolutionary algorithms. Over a large range of charge ratios, q = Q₂ / Q₁, we identify six non-trivial ground states, some of which show a remarkable and unexpected structural complexity. For 0.59 \lesssim q < 1 the system undergoes a phase separation where the two charge species populate in a hexagonal arrangement spatially separated areas.
Ми дослiдили конфiгурацiї основного стану еквiмолярної бiнарної сумiшi класичних заряджених части-нок (з номiнальними зарядами Q₁ i Q₂), якi конденсуються на нейтралiзуючiй площинi. Використовуючи ефективний метод пiдсумовування Евальда для обчислення основних енергетичних станiв, ми iденти-фiкували найбiльш енергетично вигiднi впорядкованi розташування частинок за допомогою високо на-дiйного оптимiзацiйного методу, який ґрунтується на iдеях еволюцiйних алгоритмiв. Для великої областi змiни коефiцiєнта зарядiв, q Æ Q₂/Q₁, ми iдентифiкували шiсть нетривiальних основних станiв, деякi з яких демонструють значну i неочiкувану структурну складнiсть. Для 0.59 . q Ç 1, система зазнає фазо-вого розшарування, де зарядженi сорти заселяють просторово вiдокремленi областi з гексагональним розташуванням.
This work was financially supported by the Austrian Research Fund (FWF) under Proj. No. P23910-N16 and Projekt Amadée under Proj. No. FR 10/2012. The authors gratefully acknowledge discussions with Martial Mazars (Paris-Orsay), Ladislav Šamaj (Bratislava), and Emmanuel Trizac (Paris-Orsay).
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
Вiгнерiвськi кристали для планарної еквiмолярної сумiшi класичних заряджених частинок
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
spellingShingle Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
Antlanger, M.
Kahl, G.
title_short Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
title_full Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
title_fullStr Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
title_full_unstemmed Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
title_sort wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
author Antlanger, M.
Kahl, G.
author_facet Antlanger, M.
Kahl, G.
publishDate 2013
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Вiгнерiвськi кристали для планарної еквiмолярної сумiшi класичних заряджених частинок
description We have investigated the ground state configurations of an equimolar, binary mixture of classical charged particles (with nominal charges Q₁ and Q₂) that condensate on a neutralizing plane. Using efficient Ewald summation techniques for the calculation of the ground state energies, we have identified the energetically most favorable ordered particle arrangements with the help of a highly reliable optimization tool based on ideas of evolutionary algorithms. Over a large range of charge ratios, q = Q₂ / Q₁, we identify six non-trivial ground states, some of which show a remarkable and unexpected structural complexity. For 0.59 \lesssim q < 1 the system undergoes a phase separation where the two charge species populate in a hexagonal arrangement spatially separated areas. Ми дослiдили конфiгурацiї основного стану еквiмолярної бiнарної сумiшi класичних заряджених части-нок (з номiнальними зарядами Q₁ i Q₂), якi конденсуються на нейтралiзуючiй площинi. Використовуючи ефективний метод пiдсумовування Евальда для обчислення основних енергетичних станiв, ми iденти-фiкували найбiльш енергетично вигiднi впорядкованi розташування частинок за допомогою високо на-дiйного оптимiзацiйного методу, який ґрунтується на iдеях еволюцiйних алгоритмiв. Для великої областi змiни коефiцiєнта зарядiв, q Æ Q₂/Q₁, ми iдентифiкували шiсть нетривiальних основних станiв, деякi з яких демонструють значну i неочiкувану структурну складнiсть. Для 0.59 . q Ç 1, система зазнає фазо-вого розшарування, де зарядженi сорти заселяють просторово вiдокремленi областi з гексагональним розташуванням.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120851
citation_txt Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles / M. Antlanger, G. Kahl // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43501:1-9. — Бібліогр.: 21 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT antlangerm wignercrystalsforaplanarequimolarbinarymixtureofclassicalchargedparticles
AT kahlg wignercrystalsforaplanarequimolarbinarymixtureofclassicalchargedparticles
AT antlangerm vignerivsʹkikristalidlâplanarnoíekvimolârnoísumišiklasičnihzarâdženihčastinok
AT kahlg vignerivsʹkikristalidlâplanarnoíekvimolârnoísumišiklasičnihzarâdženihčastinok
first_indexed 2025-12-02T10:52:43Z
last_indexed 2025-12-02T10:52:43Z
_version_ 1850862333313679360

Similar Items