imported>Espresso robusta: COMPACT-Entwicklung: Versuch, Indexikalität aus der Formulierung zu nehmen; Beleg ergänzt.

2024-08-12T19:17:00Z

COMPACT-Entwicklung: Versuch, Indexikalität aus der Formulierung zu nehmen; Beleg ergänzt.

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[[Bild:plasmakristall.gif|right|mini|300px|Aufsicht auf eine Ebene in einem Plasmakristall im Labor, Bildausschnitt etwa 4 cm]]

'''Plasmakristalle''' können sich unter bestimmten Voraussetzungen in [[komplexes Plasma|komplexen ("staubigen") Plasmen]] bilden. Dabei ordnen sich die im [[Plasma (Physik)|Plasma]] elektrisch geladenen [[Staub]]partikel in einem regelmäßigen, makroskopischen [[Gitter]] an.

Plasmakristalle ermöglichen damit die Untersuchung der Festkörpereigenschaften auf dem fundamentalsten Level, dem kinetischen. Das bedeutet, grundlegende Prozesse, wie zum Beispiel Schmelzen und Erstarren, können erstmals durch die Beobachtung der Bewegung einzelner Teilchen studiert werden. Seit ihrer Entdeckung im Labor 1994<ref>H. Thomas, G. E. Morfill, V. Demmel, J. Goree, [[Berndt Feuerbacher|B. Feuerbacher]], D. Möhlmann ''Plasma crystal: Coulomb Crystallization in a Dusty Plasma'', Phys. Rev. Lett., Band 73, 1994, S. 652–655</ref> ist das Interesse an Plasmakristallen in theoretischer und experimenteller Hinsicht sehr stark gewachsen, was sich in einem exponentiellen Anstieg der Zahl der Veröffentlichungen auf diesem Gebiet zeigt.

Grundlegende Arbeiten zu Plasmakristallen wurden am [[Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik]] (MPE) unter der Leitung von [[Gregor Morfill]] geleistet. Es wurde schnell erkannt, dass die Schwerkraft ein Hindernis bei der Erforschung von Plasmakristallen und komplexen Plasmen im Allgemeinen darstellt, da die Staubteilchen durch ihr Gewicht in die untere Randschicht des Plasmas gezogen werden. Dadurch konnten nur sehr flache, wenige Lagen dicke Plasmakristalle hergestellt werden. Ab 1999 wurden deshalb Experimente in [[Schwerelosigkeit]] auf [[Parabelflug|Parabelflügen]] und auf [[TEXUS]]-Raketen durchgeführt. Seit 2001 befinden sich durchgängig Geräte zur Erforschung von komplexen Plasmen auch auf der [[Internationale Raumstation|Internationalen Raumstation]] (ISS): ''PKE-Nefedov''<ref>Anatoli P. Nefedov et al., ''PKE-Nefedov: plasma crystal experiments on the International Space Station'', New J. Phys. '''5''' 33 (2003)</ref> (2001–2005), ''PK-3 Plus''<ref>Vladimir I. Molotkov et al., ''Complex (Dusty) Plasma Research under Microgravity Conditions: PK-3 Plus Laboratory on the International Space Station'', Int. J. Microgravity Sci. Appl. '''35'''(3) (2015) 320302</ref> (2006–2013) und ''PK-4''<ref>M. Y. Pustylnik et al., ''Plasmakristall-4: New complex (dusty) plasma laboratory on board the International Space Station'', Review of Scientific Instruments '''87''', 093505 (2016)</ref> (2014-heute). PK-4 soll noch bis 2026 auf der ISS betrieben werden. An der [[Universität Greifswald]] erfolgt unter der Bezeichnung ''COMPACT'' die Entwicklung eines Nachfolgegeräts zur Erforschung komplexer Plasmen unter Schwerelosigkeit.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.dlr.de/de/ar/themen-missionen/weltraumforschung/forschung-unter-weltraumbedingungen/forschungsplattformen/parabelflug/parabelflug-40/compact |titel=COMPACT |hrsg=Deutsche Raumfahrtagentur im DLR |sprache=de |abruf=2024-08-12}}</ref>

Im Jahr 2014 wurde die Arbeit an Plasmakristallen am MPE eingestellt. Die Forschung an komplexen Plasmen wird jedoch in verschiedenen Arbeitsgruppen weltweit fortgeführt: Am [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|DLR]] in Oberpfaffenhofen, am I. Physikalischen Institut der [[Justus-Liebig-Universität Gießen|Justus-Liebig-Universität]] in Gießen, am Joint Institute for High Temperatures in Moskau (Russland), sowie an den Universitäten Kiel, Greifswald, Auburn (Alabama, USA), Iowa (Iowa, USA), Baylor (Texas, USA), Orléans (Frankreich), Kyoto (Japan), Shanghai (China), u. a.

== Weblinks ==
* [https://www.mpe.mpg.de/25671/PKE Plasmakristall-Experiment, MPE Garching]
* [https://complex-plasmas.dlr.de Forschungsgruppe komplexe Plasmen, DLR Oberpfaffenhofen]
* [https://www.uni-giessen.de/fbz/fb07/fachgebiete/physik/institute/ipi/raumfahrtphysik/plasma-raumfahrtphysik/forschung Arbeitsgruppe Plasma- und Raumfahrtphysik der Justus-Liebig-Universität Gießen]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Plasmaphysik]]

Plasmakristall - Versionsgeschichte

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