We present experimental results on thermodynamic properties of dense copper plasma in Mbar pressure range. The laser facility “Luch” with laser intensity 1014 W/cm2 is used to compress copper up to ∼8 Mbar by a strong shock wave; subsequent expansion of copper plasma into Al, Ti, Sn allows us to obtain release isentropes of copper by the impedance–matching method. A theoretical analysis and quantum simulations show that in our experiments strongly coupled quantum plasma is generated.
REFERENCES
1.
V. E.
Fortov
, Extreme States of Matter: On Earth and in the Cosmos
(Springer
, 2011
).2.
V. E.
Fortov
, Phys. Usp.
52
, 615
(2009
).3.
L. V.
Al'tshuler
, R. F.
Trunin
, V. D.
Urlin
, V. E.
Fortov
, and A. I.
Funtikov
, Phys. Usp.
42
, 261
(1999
).4.
N. R. C.
Committee on High Energy Density Plasma Physics
, Plasma Science Committee, Frontiers in High Energy Density Physics: The X-Games of Contemporary Science
(The National Academies Press
, 2003
) ISBN 9780309086370.5.
L. V.
Al'tshuler
, Sov. Phys. Usp.
8
, 52
(1965
).6.
Y. B.
Zel'dovich
and Y. P.
Raizer
, Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena
(Dover Publications
, 2002
).7.
W. J.
Nellis
, Rep. Prog. Phys.
69
, 1479
(2006
).8.
V. E.
Fortov
, Phys. Usp.
50
, 333
(2007
).9.
M. D.
Knudson
, J. R.
Asay
, and C.
Deeney
, J. Appl. Phys.
97
, 073514
(2005
).10.
V. E.
Fortov
, B. Y.
Sharkov
, and H.
Stöcker
, Phys. Usp.
55
, 582
(2012
).11.
V. E.
Fortov
, D. H. H.
Hoffmann
, and B. Y.
Sharkov
, Phys. Usp.
51
, 109
(2008
).12.
E. N.
Avrorin
, B. K.
Vodolaga
, V. A.
Simonenko
, and V. E.
Fortov
, Phys. Usp.
36
, 337
(1993
).13.
R. F.
Trunin
, Phys. Usp.
54
, 397
(2011
).14.
C. E.
Ragan
, Phys. Rev. A
25
, 3360
(1982
).15.
S. I.
Anisimov
, A. M.
Prokhorov
, and V. E.
Fortov
, Sov. Phys. Usp.
27
, 181
(1984
).16.
H. F.
Robey
, P. M.
Celliers
, J. L.
Kline
et al., Phys. Rev. Lett.
108
, 215004
(2012
).17.
C. G. M.
van Kessel
and R.
Sigel
, Phys. Rev. Lett.
33
, 1020
(1974
).18.
R.
Cauble
, D. W.
Phillion
, T. J.
Hoover
, N. C.
Holmes
, J. D.
Kilkenny
, and R. W.
Lee
, Phys. Rev. Lett.
70
, 2102
(1993
).19.
M. A.
Barrios
, T. R.
Boehly
, D. G.
Hicks
, D. E.
Fratanduono
, J. H.
Eggert
, G. W.
Collins
, and D. D.
Meyerhofer
, J. Appl. Phys.
111
, 093515
(2012
).20.
R. J.
Hemley
and H. K.
Mao
, Phys. Rev. Lett.
61
, 857
(1988
).21.
V. E.
Fortov
, A. A.
Leont'ev
, A. N.
Dremin
, and S. V.
Pershin
, JETP Lett.
20
, 13
(1974
).22.
A.
Leont'ev
and V.
Fortov
, J. Appl. Mech. Tech. Phys.
15
, 417
(1974
).23.
L. V.
Al'Tshuler
, A. V.
Bushman
, M. V.
Zhernokletov
, V. N.
Zubarev
, A. A.
Leont'ev
, and V. E.
Fortov
, Sov. Phys. JETP
51
, 373
(1980
).24.
25.
R.
Kinslow
and A. J.
Cable
, High-Velocity Impact Phenomena
, edited by R.
Kinslow
(Academic Press
New York
, 1970
), pp. xii, 579
p.26.
S. G.
Garanin
, A. I.
Zaretskii
, R. I.
Il'kaev
, G. A.
Kirillov
, G. G.
Kochemasov
, R. F.
Kurunov
, V. M.
Murugov
, and S. A.
Sukharev
, Quantum Electron.
35
, 299
(2005
).27.
J. M.
Walsh
, M. H.
Rice
, R. G.
McQueen
, and F. L.
Yarger
, Phys. Rev.
108
, 196
(1957
).28.
M. A.
Barrios
, D. G.
Hicks
, T. R.
Boehly
, D. E.
Fratanduono
, J. H.
Eggert
, P. M.
Celliers
, G. W.
Collins
, and D. D.
Meyerhofer
, Phys. Plasmas
17
, 056307
(2010
).29.
D. E.
Fratanduono
, J. H.
Eggert
, M. C.
Akin
, R.
Chau
, and N. C.
Holmes
, J. Appl. Phys.
114
, 043518
(2013
).30.
T.
Kadono
, M.
Yoshida
, N.
Kozu
, and K.
Kondo
, Rev. Sci. Instrum.
71
, 4674
(2000
).31.
L. R.
Veeser
, J. C.
Solem
, and A. J.
Lieber
, Appl. Phys. Lett.
35
, 761
(1979
).32.
T. R.
Boehly
, J. E.
Miller
, D. D.
Meyerhofer
, J. H.
Eggert
, P. M.
Celliers
, D. G.
Hicks
, and G. W.
Collins
, AIP Conf. Proc.
955
, 19
(2007
).33.
34.
V. A.
Andronov
, S. A.
Bel'kov
, A. V.
Bessarab
, I. N.
Voronich
, S. G.
Garanin
, A. A.
Gorbunov
, V. N.
Derkach
, G. V.
Dolgoleva
, A. I.
Zaretskii
, V. M.
Izgorodin
, B. N.
Ilyushechkin
, G. A.
Kirillov
, G. G.
Kochemasov
, Y. V.
Kuratov
, V. I.
Lazarchuk
, V. A.
Lebedev
, V. M.
Murugov
, L. S.
Mkhitar'yan
, A. V.
Okutin
, S. I.
Petrov
, A. V.
Pinegin
, N. N.
Rukavishnikov
, A. N.
Razin
, A. V.
Ryadov
, A. V.
Senik
, N. A.
Suslov
, S. A.
Sukharev
, and V. A.
Tokarev
, J. Exp. Theor. Phys.
84
, 485
(1997
).35.
S. A.
Bel'kov
, A. V.
Bessarab
, A. V.
Veselov
, V. A.
Gaidach
, G. V.
Dolgoleva
, N. V.
Zhidkov
, V. M.
Izgorodin
, G. A.
Kirillov
, G. G.
Kochemasov
, D. N.
Litvin
, L. S.
Mkhitarian
, S. P.
Martynenko
, E. I.
Mitrophanov
, V. M.
Murugov
, S. I.
Petrov
, A. V.
Pinegin
, V. T.
Punin
, and N. A.
Suslov
, Laser Particle Beams
17
, 377
(1999
).36.
S. A.
Bel'kov
, F. M.
Abzaev
, A. V.
Bessarab
, S. V.
Bondarenko
, V. S.
Bushuev
, V. A.
Gaidach
, S. G.
Garanin
, G. V.
Dolgoleva
, V. M.
Dorogotovtsev
, N. V.
Zhidkov
, V. M.
Izgorodin
, G. A.
Kirillov
, G. G.
Kochemasov
, D. N.
Litvin
, S. P.
Martynenko
, Y. A.
Merkuliev
, V. M.
Murugov
, L. S.
Mkhitarian
, S. I.
Petrov
, A. V.
Pinegin
, A. V.
Senik
, and N. A.
Suslov
, Laser Particle Beams
17
, 597
(1999
).37.
V. N.
Derkach
, S. G.
Garanin
, A. G.
Kravchenko
, and S. A.
Sukharev
, in Proceedings of the XXIX ECLIM
, Madrid (2007
), p. 707
.38.
V. M.
Izgorodin
, F. M.
Abzaev
, A. P.
Balyaev
, A. V.
Bessarab
, I. N.
Cherkesova
, V. V.
Chulkov
, D. Y.
Fenoshin
, S. G.
Garanin
, V. G.
Gogolev
, A. G.
Golubinsky
, Y. V.
Ignat'ev
, D. A.
Irinichev
, A. E.
Lachtikov
, A. P.
Morovov
, V. V.
Nazarov
, G. P.
Nikolaev
, A. P.
Pepelyaev
, A. V.
Pinegin
, I. M.
Rojz
, V. N.
Romaev
, E. Y.
Solomatina
, M. G.
Vasin
, and A. V.
Veselov
, Laser Particle Beams
27
, 657
(2009
).39.
S. A.
Bel'kov
, A. G.
Kravchenko
, A. V.
Kunin
, D. N.
Litvin
, V. M.
Murugov
, and A. V.
Senik
, Instrum. Exp. Tech.
49
, 286
(2006
).40.
R.
Trunin
, L.
Gudarenko
, M.
Zhernokletov
, and G.
Simakov
, Experimental Data on Shock Compression and Adiabatic Expansion of Condensed Matter
, edited by R.
Trunin
(VNIIEF
, Sarov
, 2001
).41.
S. A.
Bel'kov
, S. V.
Bondarenko
, and E. I.
Mitrofanov
, Quantum Electron.
30
, 963
(2000
).42.
V. E.
Fortov
and I. V.
Lomonosov
, Shock Waves
20
, 53
(2010
).43.
G.
Kresse
and J.
Hafner
, Phys. Rev. B
47
, 558
(1993
).44.
P. R.
Levashov
, G. V.
Sin'ko
, N. A.
Smirnov
, D. V.
Minakov
, O. P.
Shemyakin
, and K. V.
Khishchenko
, J. Phys.: Condens. Matter
22
, 505501
(2010
).45.
D. V.
Minakov
, P. R.
Levashov
, and K. V.
Khishchenko
, AIP Conf. Proc.
1426
, 836
(2012
).46.
D.
Vanderbilt
, Phys. Rev. B
41
, 7892
(1990
).47.
G.
Kresse
and D.
Joubert
, Phys. Rev. B
59
, 1758
(1999
).48.
P. A.
Loboda
, N. A.
Smirnov
, A. A.
Shadrin
, and N. G.
Karlykhanov
, High Energy Density Phys.
7
, 361
(2011
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
