Att placera en magnet på ditt kylskåp kan hålla din kalender, men forskare från Indiens Saha Institute of Nuclear Physics fann att att placera en utanför en plasmakammare orsakar en lokaliserad, eldbollsliknande struktur. Detta arbete kan hjälpa till att förstå plasmadynamiken under dessa nord-syd, eller dipolär, magnetiska fält. De presenterar sina resultat i veckan i tidningen Plasmas fysik .

När det utsätts för det magnetiska dipolfältet som produceras av en stångmagnet, forskarna fann att en lokal glöd uppträdde nära katodytan. Enligt deras tidning, denna lokalisering beror på förbättring av joniseringsgraden på grund av elektronbegränsning i magnetfältet nära den negativt laddade katodytan. De fann att intensiteten i glödområdet ökade när de ökade magnetfältets styrka.

Traditionellt, arbete inom detta område utförs genom att hålla en permanent magnet inne i en plasmakammare - det betyder att det inte finns något sätt att variera fältstyrka eller fältlinjestruktur. Genom att placera stångmagneten på utsidan av plasmakammaren, författarna till detta dokument kan ändra magnetens position och variera styrkan hos magnetfältet.

"Även om stångmagneter har använts i plasmaförsök, fokus låg främst på mätning av plasmajämviktsparametrar som densitet, potential- och andra fluktuationsmätningar, "sade huvudförfattaren Pankaj Kumar Shaw." Enligt vår mening detta är det första försöket att undersöka olinjära dynamiska fenomen av fluktuationerna under dipolärt magnetfält. "

I dessa tidigare studier har införandet av ett magnetfält till plasma skulle få plasmafluktuationerna att gå från ordning till kaos. Placera stångmagneten utanför plasmakammaren, Shaw och hans kollegor fann att ökad magnetfältstyrka avslöjade en övergång från ordning till kaos via en process med en period som fördubblade bifurkation.

"Att följa en särskild sekvens från ordning till kaos via [en] periodfördubbling var oväntad, "sa Shaw, som tillade att medan tidigare experiment hade rapporterat uppkomsten av turbulens och kaos från införandet av ett magnetfält, att detta var det första experimentet som rapporterade en fördubbling till kaos med magnetfältstyrka.

"Stångmagnetens ändrade position varierade magnetfältets styrka över 1-10G, "Sade Shaw." Denna observation i ett så lågt område av magnetfält var överraskande. "

I framtiden, Shaw sa att hans team hoppas kunna designa ett nytt plasmasexperiment som innehåller fler barmagneter och undersöka deras effekter på plasmadynamiken.

Resultaten av detta dokument kan vara viktiga vid rymdplasmaforskning, sa Shaw. Specifikt, det kan hjälpa forskare att förstå effekter som magnetiska avvikelser på interaktioner mellan sol och vind. Det kan också visa sig vara avgörande på andra områden av plasmaprogram, såsom plasmabehandling av material där magnetfält används i stor utsträckning.

Att känna till "rotorsaken till plasmainstabilitet är viktigt för tillämpningar av plasma-yta-interaktioner, "Sade Shaw. Dessutom, han tror att detta kan hjälpa till att utbilda en framtida generation av fysiker. "Detta enkla experiment kan användas för att lära ut olika aspekter av plasmafysik, olinjär dynamik, och tidsserieanalys till gymnasieelever. "