Higher order stability of dust ion acoustic solitary wave solution described by the KP equation in a collisionless unmagnetized nonthermal plasma in presence of isothermal positrons
Sardar等人[Phys. Plasmas 23，073703（2016）]研究了无碰撞非磁化电子-正电子-离子-尘埃等离子体中小振幅尘埃离子声孤立波的稳定性。他们导出了一个Kadomtsev Petviashvili（KP）方程，研究了当考虑垂直于波传播方向的空间坐标的弱依赖性时，长波长平面波横向扰动的Korteweg-de Vries（KdV）方程孤波解的最低阶稳定性。在本文中，我们借助Allen和Rowlands [J. Plasma Phys. 50，413（1993）; 53，63（1995）]的多尺度微扰展开方法，将Sardar等人[Phys. Plasmas 23，073703（2016）]中给出的KdV孤子的最低阶稳定性分析扩展到高阶。结果表明，KdV方程的孤立波解在k^2阶是稳定的，其中k是长波平面波扰动的波数。
2018-10-13 physics.plasm-ph
Passage of an ion-acoustic solitary wave through the boundary between an electron-ion plasma and a negative ion plasma
本文研究了离子声孤立波通过电子-离子等离子体和负离子等离子体边界的问题。当离子声孤波进入另一个等离子体区域后，会产生扰动，随着时间的推移，会形成离子声孤波和振荡链。通过边界后的离子声孤立波的振幅的变化，以这样的方式，它的值在电子-离子等离子体大于它的值在负离子等离子体。一个例外是压缩离子声孤立波传播通过负离子等离子体的情况下，并具有超过电子-离子等离子体中的临界振幅的振幅。这样的离子声孤波，当进入电子离子等离子体时，释放过量的能量来加速正离子，从而将其振幅降低到临界值以下。确定了边界穿越后建立的离子声孤立波的振幅对初始振幅的依赖关系。考虑离子声孤立波通过被电子离子等离子体包围的负离子等离子体层的情况。结果表明，从负离子等离子体到电子-离子等离子体的稀疏离子声孤立波的通道引起扰动，其中可以观察到加速和捕获的负离子。
2020-05-12 physics.plasm-ph
Dust ion acoustic solitary structures at the acoustic speed in presence of nonthermal electrons and isothermal positrons
Sagdeev赝势技术和Das等人[J.Plasma Phys.78，565（2012）]开发的解析理论已被用于研究由带负电荷的静态尘埃颗粒、绝热暖离子、非热电子和等温正电子组成的无碰撞非磁化尘埃等离子体中声速下的尘埃离子声孤波结构。本系统在声速下支持正势孤波和负势孤波，但在声速下不支持极性相反的孤波结构共存。该系统在声速下也支持负势双电层，但不支持正势双电层。虽然在超声速下系统支持正势超孤子，但在声速下不存在任何极性的超孤子。孤波结构的成分参数空间和描述尘埃离子声波在声速的非线性行为的动力系统的相图的帮助下进行了研究。对于无正电子时，在声速下存在负势双电层和负势超孤子的情况，利用相图讨论了在声速下双电层形成后超孤子向孤子转变的机制.利用相图分析了声速孤立波结构与超声速孤立波结构的区别。
2018-01-20 physics.plasm-ph
Ion acoustic solitary structures in a collisionless unmagnetized plasma consisting of nonthermal electrons and isothermal positrons
采用Sagdeev赝势方法，研究了由绝热温离子、非热电子和等温正电子组成的非磁化无碰撞等离子体中的离子声孤波结构。定性不同的组成参数空间清楚地表明存在的领域的孤子和双电层相对于本等离子体系统的任何参数。本系统支持负势双电层，它总是限制负势孤子的产生。当正电子平均热速度与电子平均热速度之比小于某一临界值时，系统也支持正势双电层。然而，存在一个参数区域，在该区域内，正势双层不能限制正势孤波的产生，在该参数区域内，正势双层形成后，正势孤波仍然存在。因此，正势超孤子已被观察到。电子的非热性在正势双电层和正势超孤子的形成中起着重要的作用。借助于与等离子体系统的离子声孤波结构相对应的动力学系统的相图，分析了正势超孤子的形成。
2016-05-31 physics.plasm-ph
Classification of head-on collisions of ion-acoustic solitary waves in a plasma with cold ions and Boltzmann elecrons
用粒子模拟方法研究了由冷离子和玻尔兹曼电子组成的无碰撞等离子体中离子-声孤立波的迎头碰撞。结果表明，孤立波碰撞可以发生在不同的情况下。孤立波在碰撞后保持或不保持其振幅和形状，取决于其初始振幅。初始振幅的范围内，孤立波保持其身份碰撞后，建立。使用的碰撞孤立波的初始振幅图考虑可能的碰撞情况进行了讨论。确定了对应于不同碰撞情形的初始振幅图中的特征区域，并提出了等离子体中离子-声孤立波迎头碰撞的分类。
2018-12-19 physics.plasm-ph
Head-on collision of ion-acoustic solitary waves in a collisionless plasma
研究了无碰撞等离子体中离子-声孤立波与冷离子和玻尔兹曼电子的迎头碰撞。结果表明，孤立波足够大的振幅不保留其身份碰撞后。它们的振幅减小，形态改变。本文给出了等势孤波迎头碰撞后的势振幅和离子、电子密度随初始振幅的变化关系。
2017-11-27 physics.plasm-ph
Ion-acoustic solitary waves in a partially degenerate plasma
研究了任意振幅的离子声（IA）孤立波在非磁化、无碰撞、电子和正电子均具有有限温度简并度的均匀电子-正电子-离子（e-p-i）等离子体中的传播.从经典离子的流体方程组和简并电子、正电子的费米-狄拉克分布出发，导出了IA波的线性色散关系。可以看出，波色散显着修改由于正电子物种的存在和有限的温度简并的电子和正电子的影响。在非线性区域，Sagdeev的赝势方法被用来研究非线性IA-SW的存在域和演化的参数，与有限温度简并度，背景数密度，和热能的电子和正电子。结果表明，与经典的电子-离子等离子体不同，亚音速和超音速IA-SW都可以存在于部分简并的e-p-i等离子体中。
2022-10-18 physics.plasm-ph
Comment on "Interaction of two solitary waves in quantum electron-positron-ion plasma" [Phys. Plasmas \textbf{18}, 052301 (2011)]
最近，Yan-Xia Xu等人在文献[Phys. Plasmas \textbf{18}，052301（2011）]中研究了非磁化三维电子-正电子-离子量子等离子体中各种等离子体参数对两个离子-声孤立波相互作用的影响。他们使用扩展的约化微扰技术，即所谓的扩展庞加莱-莱特希尔-郭（PLK）技术，从量子流体力学（QHD）模型中推导出导致孤立子动力学性质的微分方程，即Korteweg-de Vries演化方程（每个波一个）和描述二维碰撞引起的孤立子轨迹相移的耦合微分方程。计算出的碰撞相移的变化，然后在众多的等离子体分数参数的数值检查。在这篇评论中，我们给出了一些具体的说明，上述文章的结果的有效性，并提到重要的误解使用的费米温度在量子等离子体中，出现在这篇文章和许多其他最近发表的。
2011-07-28 physics.plasm-ph
Influence of finite temperature degeneracy and superthermal ions on dust acoustic solitary structures
Camellia Institute of Engineering & Technology, MAKAUT（马卡尔大学卡梅利亚工程与技术学院）；Burdwan Raj College, University of Burdwan（伯尔万拉杰学院，伯尔万大学）
研究有限温度简并性和超热离子对尘声孤立结构的影响，揭示其在空间和天体尘等离子体中的非线性动力学作用。
2026-02-13 physics.plasm-ph
Existence of dust ion acoustic solitary wave and double layer solution at M = Mc
利用Sagdeev势方法研究了由带负电荷的静止尘埃颗粒、绝热暖离子和非热电子组成的非磁化无碰撞非热尘埃等离子体中尘埃离子声孤波结构的存在性和极性，当波系速度等于尘埃离子声波的长波平面波线性化速度时，当孤立结构的速度等于声速时。给出了尘埃离子声孤波结构在声速下的存在性和极性的组成参数空间。这个成分参数空间清楚地表明了正负势尘埃离子声孤波结构存在的区域。再次，该组成参数空间表明，本系统支持在声速沿参数平面中的特定曲线的负势双层。然而，负势双层并不能限制所有负势孤波的发生。结果表明，在参数空间的某一特定区域，负势双层形成后，存在负势孤波。但是这些超孤子的振幅是有界的。已经观察到由负势双电层分离的负势孤子的振幅之间的有限跳跃，因此，本系统在负势双电层存在的曲线附近的声速处支持超孤子。讨论了声速下各参数对孤立子振幅的影响。
2015-07-13 physics.plasm-ph
Subsonic and supersonic nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasmas with heavy nucleus species
考虑了一个完全电离的多核等离子体系统（包含热简并电子种、非简并暖轻核种和低密度静止重核种）。本文用赝势方法研究了在这样的等离子体系统中由热力和简并压力驱动的任意振幅的亚音速和超音速核声孤立波的基本特征。本文还研究了静止重核、非相对论和超相对论电子简并以及轻核温度对小振幅和任意振幅亚音速和超音速核声孤波的影响。结果表明：（1）具有Bolttzmann分布电子的稳定重核素的存在支持了亚音速核-声孤波的存在，而电子简并度和轻核温度的影响降低了亚音速核-声孤波的形成;（ii）亚音速核-声孤立波的振幅（宽度）增加随着重核粒子数密度的增加，其值减小;（3）非相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅远小于超相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅，但远大于等温电子情形下的超声核声孤波振幅;（iv）非相对论简并电子粒子的宽度比超相对论简并电子粒子的宽度宽得多，（v）它们的振幅（宽度）随轻核温度的升高而减小（增大）.在天体物理，空间和实验室等离子体的情况下的应用结果进行了简要讨论。
2020-07-31 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in dusty plasma with variable dust charge
本文考虑尘埃等离子体中尘埃声波的传播，尘埃等离子体的组成成分是惯性负电荷尘埃粒子、玻尔兹曼分布电子和可变尘埃电荷的非热分布离子。利用约化摄动方法，我们得到了Korteweg-de Veries（kdv）方程和修正的kdv（mkdv）方程。一个Sagdeev势的系统和孤子解的稳定性条件也被推导出来。
2011-06-18 physics.plasm-ph
Electron-acoustic_solitary_structures_in_two-electron-temperature_plasma_with_superthermal_electrons
研究了非线性电子声波在由冷电子流体、超热电子和定态离子组成的非磁化无碰撞等离子体系统中的传播。本文用约化摄动法得到了一阶势的修正Korteweg-de Vries（mKdV）方程。小振幅电声孤立波，例如，给出了孤子解和双层解，并讨论了超热电子对孤子性质的影响。但结果表明，弱平稳EADLs不能被本模型所支持。
2011-12-17 physics.plasm-ph
Electrostatic solitary waves in an electron-positron pair plasma with suprathermal electrons
研究了由绝热冷电子、移动冷正电子（或电子空穴）、热超热电子（由$κ$分布描述）和静止离子组成的无碰撞正负电子对等离子体中静电孤波的非线性传播.导出的静电波的线性色散关系表明，在适当的参数范围内，正电子的物理条件对相速度的依赖性很弱。Sagdeev的赝势方法被用来获得静电孤波结构的存在，重点是它们的特性如何依赖于正电子和超热电子的物理条件。发现在不同的马赫数范围内都存在正、负极性静电孤波。由于正电子只占总数密度的一小部分，它们对存在域的影响很小。然而，在固定的孤子速度下，正电子可以显著地改变波势。结果表明，在真实马赫数一定的情况下，增大电子超热性（降低$κ$），可以大大提高正电势。研究发现，在成对等离子体中，当存在超热电子时，一部分正电子维持正极性静电孤波的产生。
2017-10-26 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude ion acoustic solitary structures in a collisionless magnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
利用Sagdeev赝势方法研究了在均匀静态磁场中由绝热热离子、等温冷电子和非热电子组成的无碰撞磁化等离子体中的任意振幅离子声孤子、双电层和超孤子.我们已经使用的相图的动力学系统描述的非线性行为的离子声波，以确认存在不同的孤立结构。通过只考虑$θ$的变化，我们还研究了不同孤立子结构的转变：孤立子（双层形成前）$\rightarrow$双层$\rightarrow$超孤立子$\rightarrow$孤立子（双层形成后），其中$θ$是外部均匀静态磁场的方向与波的传播方向之间的夹角。
2019-12-26 physics.plasm-ph
Large amplitude dust-acoustic solitary waves and double layers in nonthermal warm complex plasmas
本文采用Sagdeev伪势方法研究了含温暖带正电尘埃及非热分布电子和离子的等离子体中的大振幅尘声孤立波与双层结构，发现系统支持超音速正负孤立波及亚音速正孤立波与负双层，并阐明了等离子体参数对波形特性的显著影响及其在空间和实验室环境中的应用。
2023-07-31 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitary Waves in Fermi Plasma With Two-Temperature Electrons
双温电子费米等离子体中的电子声波在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。在一些致密的等离子体系统中，如致密恒星内部，费米等离子体很重要。我们研究了费米等离子体系统的三个组成部分，两个温度的电子，和离子。热电子是可移动的并且对系统产生回复力，而冷电子是不移动的并且对系统产生惯性。本文研究了双温电子费米等离子体中电子声波的色散行为，并研究了它与等离子体参数的关系。本文研究了双温电子费米等离子体孤波分布的KdV-B方程，并研究了它与等离子体参数的关系。
2020-08-29 physics.plasm-ph
Roles of positively charged dust, ion fluid temperature, and nonthermal electrons in the formation of modified-ion-acoustic solitary and shock waves
尘埃等离子体系统（包含nonthermally分布的惰性电子物种，温暖的惯性离子物种，和带正电的固定尘埃物种）被认为是。本文用约化微扰法研究了在这样的尘埃等离子体系统中形成的亚音速和超音速修正离子声孤立波和激波的基本特征。研究表明，带正电荷的尘埃物质在亚音速孤立波和激波的形成中起着新的作用。另一方面，离子流体温度（以参数$σ$表示）和电子非热参数（以$α$表示）对亚音速孤波和激波的形成起着新的重要作用，并在它们的（$σ$和$α$'s）达到一定值后引起超音速孤波和激波的形成。当非热参数$α$达到一定值后，亚音速和超音速孤立波和激波都将形成负势。指出了这一理论研究结果在空间和实验室尘埃等离子体系统中的重要应用。
2021-04-13 physics.plasm-ph
Bending of pinned dust ion acoustic solitary waves in presence of charged space debris
针对近地轨道带电空间碎片等离子体，本文建立受迫 KP 方程描述（2+1）维尘埃离子声波，并获得振幅恒定、速度变化的受束缚加速孤立波及曲率由碎片函数决定的弯曲解。
2023-06-07 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of large amplitude dust acoustic shocks and solitary pulses in dusty plasmas
我们提出了一个完全非线性理论的尘埃声（DA）冲击和DA孤立脉冲在强耦合的尘埃等离子体，这已被最近观察到的实验Heinrich等人。103，115002（2009）]，Teng等人[Phys.Rev.Lett. 103，245005（2009）]和Bandyopadhyay等人[Phys.Rev.Lett. 101，065006（2008）]。为此，我们使用一个广义的强耦合尘埃颗粒的流体动力学模型，占任意大振幅尘埃数密度压缩和潜在的分布与完全非线性非平稳DA波。我们的非线性模型的时间相关的数值解比较有利以及最近的实验工作（上述），已报告的形成大振幅非稳态DA冲击和DA孤波脉冲在低温尘埃等离子体放电。
2012-10-03 physics.plasm-ph
The Compressive and rarefactive dust acoustic solitary waves with two different temperatures for both electrons and ions
研究了尘埃声孤立波在由负电荷尘埃流体组成的非磁化尘埃等离子体中的非线性传播，其中尘埃流体为两个不同温度的玻尔兹曼分布电子和两个不同温度的玻尔兹曼分布离子。利用对有限小振幅极限有效的约化微扰技术，导出了Korteweg de Vries（K-dV）方程。结果表明，DASW的主要参量（振幅和宽度）受两种温度、电子（以及离子）温度比和两种离子的数密度的影响。结果表明，在这种情况下，正和负电位DASW发生。
2022-01-05 physics.plasm-ph
Planar and nonplanar nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate multi-nucleus plasma systems
考虑了一种新的热简并等离子体模型（基于一个包含相对论性和热简并的无惯性电子物种、非相对论性和热简并的惯性轻核物种和静止重核物种的系统）。本文研究了在这种热简并等离子体系统中由压力驱动的核声波传播所产生的平面和非平面孤立子结构的基本特征。采用了对小振幅孤立波有效的约化摄动方法。研究发现，非平面圆柱形和球形几何形状、非相对论和超相对论简并电子、电子和轻核的热压力和简并压力以及轻核和重核的数密度等因素的影响，显著地改变了热简并压力驱动核声波的孤势结构的基本特征（速度、振幅和宽度）.所考虑的简并等离子体模型具有普遍性和现实性，不仅适用于热白矮星等天体物理致密天体，而且适用于除电子和离子等离子体物质外还含有带正电荷的重粒子的中间层等空间等离子体系统。
2020-09-07 physics.plasm-ph
Electron-acoustic solitary pulses and double layers in multi-component plasmas
本文研究了有限振幅电子声波（EAWs）在多组分等离子体中的非线性传播，等离子体由两组不同的电子（冷组分和热组分）和非等温离子组成。我们使用的连续性和动量方程的冷惯性电子，玻尔兹曼定律的惯性热电子，热离子的非等温密度分布，和泊松方程推导出一个能量积分与修改的Sagdeev势（MSP）的非线性EAWs。通过对MSP的分析，证明了任意振幅EA孤波脉冲（EASP）和EA双层（EA-DLs）的存在。小幅度限制也被认为是EASP和EA-DL的分析结果。简要讨论了这些结果对空间和实验室等离子体的意义。
2013-09-21 physics.plasm-ph
Nonlinear dust-acoustic solitary waves and shocks in dusty plasmas with a pair of trapped ions
本文研究了非磁化尘埃等离子体中小振幅尘埃声孤波和激波的传播特性。利用标准约化摄动方法，采用两种不同尺度的拉伸坐标，导出了复Korteweg-de Vries（KdV）方程和复Burgers方程形式的DA SW和激波演化方程。分析和讨论了尘埃电荷变化、尘埃热压力、正负离子数密度比以及自由离子温度与俘获离子温度对慢波和激波轮廓的影响。
2017-07-01 physics.plasm-ph
Theoretical study of head-on collision of dust acoustic solitary waves in a strongly coupled complex plasma
研究了在复杂等离子体中，微米级带电尘埃粒子之间存在强耦合时，两个相向传播的尘埃声孤立波（DASW）在迎面碰撞中的传播特性.利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo微扰技术，导出了描述两个DASW演化的耦合非线性动力学方程组。这些孤立波的碰撞后相移的性质和程度进行了研究，在很宽的范围内的尘埃等离子体参数在强耦合和弱耦合介质。我们发现一个显着的变化的性质和量的相位延迟在强耦合制度相比，弱耦合制度。相移被认为是改变其符号超过一个阈值的压缩性的介质为一组给定的尘埃等离子体参数。
2016-04-15 physics.plasm-ph
Reflection of a dust acoustic solitary wave in a dusty plasma
我们报告的第一个实验观测的反射尘埃声孤波从一个潜在的障碍在尘埃等离子体介质。实验是在一个倒置的$Π$形状的尘埃等离子体实验（DPEx）设备中进行的，在直流辉光放电等离子体环境中。尘埃声孤波是通过叠加在放电电压上的短负高斯脉冲调制等离子体激发的。孤立波结构被认为是朝着一个潜在的障碍，产生的鞘周围偏置的电线，并返回后反射的障碍。记录了孤子的振幅、宽度和速度随时间的变化。对不同势垒强度和不同初始孤立波振幅的情况重复实验。发现孤立波最接近势垒中心的距离随势垒强度的增大而增大，随初始波幅的减小而减小。发射探针用于测量鞘层电位及其厚度，通过测量连接到偏置线的电阻范围内的轴向方向上的等离子体电位分布。修正的Korteweg de Vries方程的推导和数值求解定性地了解实验结果。
2021-09-27 physics.plasm-ph
Effect of Landau damping on alternative ion-acoustic solitary waves in a magnetized plasma consisting of warm adiabatic ions and non-thermal electrons
Bandyopadhyay和Das [Phys. Plasmas，9，465-473，2002]已经导出了磁化等离子体中的离子声波的非线性宏观演化方程，该磁化等离子体由暖绝热离子和非热电子组成，包括Landau阻尼效应。本文还导出了当上述宏观演化方程的非线性项系数为零时，相应的非线性演化方程，用修正的宏观演化方程描述了离子声波的非线性行为。但是他们没有考虑系数非常接近于零的情况。这就是本文所考虑的情况，我们导出了相应的包含朗道阻尼效应的演化方程。最后，得到了这种宏观演化的孤立波解，发现其振幅随时间缓慢衰减。
2015-07-24 physics.plasm-ph
Observation of non-planar dust acoustic solitary wave in a strongly coupled dusty plasma
本文在强耦合尘埃等离子体中实验观测了由圆柱激发针产生的非平面尘埃声孤立波，并通过修正KdV方程数值解验证了波幅和波宽随时间的演化规律。
2023-09-21 physics.plasm-ph
Ion-acoustic solitary pulses in a dense plasma
研究了在磁化、无碰撞简并等离子体系统中离子声孤立波的传播，用以描述含有相对论简并电子、带相反电荷的惯性离子和带正电荷的不动重元素的稠密量子等离子体中的集体等离子体振荡.利用约化微扰技术研究了磁化量子等离子体的微扰，导出了存在孤立波解的Korteweg-deVries（K-dV）和修正的K-dV（mK-dV）方程.本文利用Krasekhar极限，通过非相对论和超相对论情况下简并电子的状态方程，研究了星际致密天体的简并效应。简并电子数密度、对离子数密度、静态重元素数密度和磁场的综合作用显著地改变了小而有限振幅IASW的基本性质。结果表明，双折射率同时影响孤立波的振幅和宽度，而其他参数主要影响孤立波的宽度。本文的结果可为今后天体物理多离子等离子体的研究提供参考。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Electron Acoustic Solitary Structures in Nanoparticle Doped Semiconductor Quantum Plasma
本文基于量子流体动力学模型，研究了掺杂纳米颗粒的半导体量子等离子体中电子声波的色散关系与非线性孤立结构，发现量子效应稳定高频波传播，而纳米颗粒增强色散并使孤子具有更高振幅与更宽结构。
2025-04-04 physics.plasm-ph
Dust ion acoustic solitary structures in nonthermal dusty plasma
研究了由负电荷尘埃粒子、绝热正离子和非热电子组成的非磁化非热等离子体中尘埃离子声孤波结构。对于等温电子，目前的等离子体系统不支持任何双电层解决方案，而对于非热电子，负电位双电层开始出现时，非热参数超过一个临界值。然而，这种双层解并不能限制本系统所有负势孤立波的出现。结果表明，两种不同类型的负势孤波的出现受到M_c<M<M_D whereas the second type solitary wave exists for all M>_D的限制，其中M_c为马赫数M的下限，M_D（>M_c）为负势双层对应的马赫数。在M=M_D-ε_1和M=M_D+ε_2处，观察到孤波负势振幅之间的有限跳跃，其中0<ε_1<M_D-M_c和ε_2>0。提出了双电层存在的解析理论。还提供了一个数值方案，以找出存在双层解时的马赫数值以及该双层的振幅。虽然两极孤波共存的发生受到M_c<M <= M_max的限制，但当M>M_max时，仍然只存在负势孤波，这里M_max是只存在正势孤波时M的上界。发现了反映能量积分孤立子结构性质的不同组分参数空间，这些解空间为孤立子结构的形成提供了新的结果和物理思想。
2011-08-08 physics.plasm-ph
Nucleus-acoustic solitary waves and double layers in a magnetized degenerate quantum plasma
用约化微扰方法研究了四分量磁化简并量子等离子体系统（包含非简并惯性轻核、非相对论和超相对论简并电子和正电子以及不动重核）中的核声（NA）孤波（SW）和双层（DL）性质.导出了Korteweg-de Vries（K-dV）、修正K-dV（MK-dV）和Gardner方程，以研究NA SW和DL的基本特征（即幅度、速度和宽度）。结果表明，超相对论简并电子和正电子、稳定重核、外加磁场（不均匀性）等的影响显著地改变了NASW和DLs的基本特征.指出了与白矮星和中子星等天体物理致密天体相关的NASW和DLs的基本特征和物理基础。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Electron acoustic solitary wave in quantum plasmas with Kappa electrons
研究了含Kappa电子的量子等离子体中的电子声孤立波，通过修改Kappa-Fermi分布和QHD模型推导KdV方程，发现Kappa电子使色散曲线更陡、孤立波更尖锐局域，并增强致密天体环境中的等离子体相互作用。
2025-04-04 physics.plasm-ph
The ion acoustic solitary waves in the four component complex plasma with a Cairns-Tsallis distribution
研究了由冷惯性离子、正电子、冷电子和热电子（双温）组成的四分量复杂等离子体中的离子声孤波，其中电子和正电子服从Cairns-Tsallis分布，具有不同的非热参数和非广延参数.基于等离子体流体力学方程和Sagdeev赝势理论，推导了等离子体中孤立波存在的条件，如Sagdeev赝势、归一化静电势、马赫数的上下限以及压缩/稀疏孤立波。我们证明，根据目前的研究，孤立波解存在，只有当正电子是麦克斯韦分布和双温电子具有相同的非广延和非热参数。数值分析了Cairns-Tsallis分布中非广延参数和非热参数对孤立波产生条件的影响。
2022-03-22 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Small amplitude ion-acoustic solitary waves in a four-component magneto-rotating plasma with a modified Cairns-Tsallis distribution
研究了由冷流体离子、热正电子和双温电子（冷电子和热电子）组成的磁旋转等离子体中，当电子服从修正的Cairns-Tsallis分布时的小振幅离子声孤立波.利用约化微扰方法，导出了Korteweg-de Vries方程和修正的Korteweg-de Vries方程，得到了小振幅离子声孤波解。数值分析了孤立波解与非广延q参数、非热α参数和等离子体物理量的关系。我们发现非广延q参数和非热α参数等对离子声孤立波有显著的影响。
2022-12-07 physics.plasm-ph physics.space-ph
Experimental study of nonlinear dust acoustic solitary waves in a dusty plasma
研究了高岭土粉尘颗粒浸渍氩等离子体中有限振幅低频孤立波的激发和传播。利用负电位脉冲调制放电电压，激发出非线性纵向尘埃声孤波。结果表明，随着调制电压的增加，孤立波的速度增加，宽度减小，但振幅与宽度平方的乘积基本保持不变。实验结果进行了比较与模型Kortweg-de Vries方程的解析孤子解。
2008-05-30 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves and shocks in strongly coupled quantum plasmas
研究了由无间隙电子和离子以及强耦合惯性带电尘埃粒子组成的强耦合尘埃等离子体中静电尘埃声（DA）孤波和激波的传播特性。考虑了一个广义粘弹流体动力学模型和一个量子流体动力学模型，前者考虑了静电尘埃压力和尘埃粒子强耦合的影响，后者考虑了量子力和电子、离子的Bohm势和交换关联势的影响。通过对色散关系、类Korteweg-de Vries（KdV）方程和类KdV-Burgers（KdVB）方程的推导和分析，研究了DA波的线性和弱非线性理论。结果表明，在动力学制度（$ωτ_m\gg1$，其中$ω$是波频率和$τ_m$是粘弹性弛豫时间），DA孤立波的振幅随时间缓慢衰减与少量的尘埃粘度的影响。然而，DA冲击类扰动可以激发在流体动力学制度与$ωτ_m\ll1$。给出了KdV和KdVB方程的解析解和数值解，并与系统参数进行了分析。
2015-03-19 physics.plasm-ph
Characteristics of ion-acoustic solitary wave in a laboratory dusty plasma under the influence of ion-beam
在双等离子体装置中，研究了由Boltzmann分布电子、正离子、正离子束和带负电的静止尘埃组成的非磁化等离子体中，离子束和带电尘埃杂质对尘埃离子声（DIA）孤波（SW）传播的影响.与离子束相互作用时，孤立波分叉为压缩快束模式和稀疏慢束模式，并与主波一起出现。然而，存在一个临界速度的光束，超过该速度的快孤立波的振幅开始减小和稀疏的慢光束模式传播与增长的振幅。然而，在等离子体中的带电尘埃杂质的存在下，降低了这个临界束流速度和一个实质性的修改中观察到的慢束模式的相速度随着尘埃密度的增加。此外，测量了不同束流速度和尘埃密度下的非线性波速度（马赫数）和压缩孤子宽度，并与K-dV方程的结果进行了比较。实验结果与理论预测吻合较好。
2012-09-13 physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasma systems
对完全电离的多核等离子体系统（由热简并电子和非简并暖光以及重核组成）中任意振幅的核声孤波（SW）进行了严格的理论研究.采用了适用于任意幅值慢波的赝势方法。亚音速和超音速核声SW（被发现是压缩），以及他们的基本特征被确定。这些亚音速和超音速核-声慢波的基本性质被发现受到非和超相对论简并电子物种、重核物种动力学、轻核和重核物种的数密度以及绝热温度的影响，结果表明，非简并重核物种的存在，（等温）电子物种支持亚音速核声SW的存在，电子简并和轻，重核温度的影响降低了这些亚音速核声SW形成的可能性。在非相对论简并电子粒子情况下，超声核声慢波的振幅远小于超相对论简并电子粒子的振幅，但远大于等温电子粒子的振幅。轻核或重核绝热温度的升高导致亚音速和超音速核声驻波的幅度（宽度）减小（增大）。另一方面，轻或重核素的数量密度的增加导致亚音速和超音速核声SW的振幅（宽度）增加（减小）。这项调查的结果被发现是适用于实验室，空间和天体物理等离子体系统。
2020-08-19 physics.plasm-ph
Effects of Landau damping on ion-acoustic solitary waves in a semiclassical plasma
本文研究了在弱量子（半经典）区，考虑电子和离子朗道阻尼效应的非磁化无碰撞等离子体中离子声波的非线性传播，当典型的离子声学（IA）长度尺度大于热德布罗意波长时。从离子和电子的经典和半经典Vlasov方程出发，结合Poisson方程，推导出一个修正的（通过粒子色散）Korteweg-de Vries（KdV）方程，该方程描述了具有波粒共振效应的IAWs的演化.结果表明，与经典结果不同的是，由于量子粒子的色散效应，非线性IAW速度$(λ)$和线性Landau阻尼率$(γ)$不再是常数，而是随波数$(k)$变化.研究了量子参数$H$（等离子体激元能量与热能之比）和电子与离子温度比$(T)$对$λ$、$γ$和孤波振幅的影响。结果表明，$H$的作用降低了波振幅的衰减速率。
2017-05-02 physics.plasm-ph
Nonlinear separate spin evolution in degenerate electron-positron-ion plasmas
考虑了自旋电子声波、正电子声波和自旋电子正电子声波的非线性演化。结果表明，弱非线性动力学的每个波导致孤子的形成。总之，我们报告存在三种不同的孤子。首次描述了电子-正电子-离子等离子体中已知的自旋电子声孤子。首次报道了自旋电子正电子声孤子的存在。正电子-声孤子和自旋-电子-正电子声孤子是由正电势区域产生的。自旋电子声孤子在相对小的正电子不平衡$n_{0p}/n_{0e}=0.1$处表现为负电势区域，在相对大的正电子不平衡$n_{0p}/n_{0e}=0.5$处表现为正电势区域。
2016-02-27 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust ion-acoustic solitary waves in dusty plasmas
利用标准约化微扰技术（RPT）研究了小振幅尘埃离子声波（DIAWs）在离子束驱动的等离子体中的非线性传播，其中包含了玻尔兹曼电子、正离子和静止带电尘埃颗粒。结果表明，离子束与离子相速度比$(γ)$存在两个临界值$(γ_{c1}$和$γ_{c2})$，超过这两个临界值，离子束就不可能产生孤子.数值分析了$γ$、离子束与等离子体离子密度比$(μ_{i})$、尘埃与离子密度比$(μ_{d})$以及离子束与等离子体离子质量比$(μ)$等参数对稳态DIAW振幅和宽度的影响，并将结果应用于实验室离子束和空间等离子体（如空间等离子体）中。极光等离子体）进行了解释。
2010-10-26 physics.plasm-ph
Multidimensional ion-acoustic solitary waves and shocks in quantum plasmas
研究了耗散量子等离子体中二维离子声孤立波和激波的非线性理论。色散的影响，所造成的电子和离子的电荷分离和量子力与Bohm势的简并电子，以及由于离子运动粘度的耗散被认为是。利用约化微扰技术，导出了量子等离子体中小振幅慢波系统演化的Kadomtsev-Petviashvili Burgers（KPB）型方程，得到了该方程的不同解，并进行了分析.结果表明，当粒子数密度满足$n_0\gtrless 1.3\times10^{31}$ cm $^{-3}$，其中$H$为电子等离子体激元能量与费米能量密度之比时，KPB方程可以允许压缩或稀疏的慢波.此外，数值研究了当电荷分离引起的波频散可以忽略时，大振幅定常激波的性质。它还表明，从单调振荡冲击的量子参数$H$的影响发生的过渡。
2014-11-19 physics.plasm-ph
Study of trapping effect on ion-acoustic solitary waves based on a fully kinetic simulation approach
采用基于Vlasov方程的完全动力学模拟方法，研究了在电子俘获效应的存在下，初始密度扰动（IDP）分解为多个离子声孤立波（IASW）的过程. Schamel发展的非线性流体理论根据俘获参数确定了三个独立的离子声孤立波区域。在这里，解体过程和由此产生的自洽IASW研究在广泛的捕获参数覆盖所有三个制度连续。重点讨论了衰变时间、IASW的数量、速度和大小等特征对捕获参数的依赖关系。结果表明，该参数的增加减慢了IASW的传播，同时减少了它们在相空间中的大小。当俘获参数较大时，这些特征趋于饱和。崩解时间表现出比理论方法预测的更复杂的行为。此外，对于捕获参数大于1的情况下，观察到的IASW的传播与理论预测相反。动力学模拟结果揭示了孤立波的特征对捕获参数的平滑和明确的依赖性，显示了桥接所有三个区域的可能性。最后，它表明，β在零附近，伴随的涡旋的电子相空间结构保持对称。电子-离子温度比对IASW的衰变和传播的影响被认为是模拟代码（在非线性制度）的基准测试。
2016-10-05 physics.plasm-ph
Ion-acoustic solitary waves and shocks in a collisional dusty negative ion plasma
本文研究了离子-尘埃碰撞和离子运动粘度对含静止带电尘埃的负离子等离子体中线性离子-声不稳定性以及小振幅孤立波和激波的非线性传播的影响。{The在碰撞负离子等离子体中存在两种线性离子模，即“快”波和“慢”波，并分析了它们的性质。{利用标准约化微扰技术，导出了描述小振幅慢波系统演化的修正Korteweg-de Vries-Burger（KDVB）方程。} {The后者的分布用与实验室和空间等离子体有关的参数进行了数值检验，在这些空间中，带电尘埃可能带正电或负电。研究发现，含有正电荷尘埃的负离子等离子体支持负电位慢波的传播。当粉尘带负电时，正负电位扰动可能同时存在。这些结果对于实验室负离子等离子体中慢波激发以及空间等离子体中带电尘埃带正电荷和负电荷的观测都有一定的参考价值。
2012-11-18 physics.plasm-ph
Effect of Landau damping on ion acoustic solitary waves in a multi-species collisionless unmagnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
导出了考虑Landau阻尼效应的Korteweg-de Vries（KdV）方程，研究了弱非线性、弱色散离子声波在由两种不同种类的电子和暖绝热离子组成的无碰撞非磁化等离子体中的传播.较热的高能电子物种遵循凯恩斯等人的非热速度分布。保留信函22，2709（1995）]，而较冷的电子物种服从玻尔兹曼分布。发现该KdV型演化方程的非线性项系数在不同的参数平面上沿不同的曲线族为零。在这种情况下，修改的KdV（MKdV）方程，包括朗道阻尼的效果有效地描述了离子声波的非线性行为。我们还观察到，在参数平面上，包含Landau阻尼效应的KdV和MKdV类演化方程的非线性项的系数沿一族曲线同时等于零。在这种情况下，我们推导出一个进一步修改的KdV（FMKdV）方程，包括朗道阻尼的影响来描述离子声波的非线性行为。实际上，在不同的参数空间区域中，已经导出了不同的包含Landau阻尼效应的修正KdV类演化方程来描述离子声波的非线性行为。本文应用Ott & Sudan [Phys. Fluids 12，2388（1969）]的方法求出了具有非线性项$(ϕ^{(1)})^{r}\frac{\partial ϕ^{(1)}}{\partial ξ}$的发展方程的孤波解，其中$ϕ^{(1)}$是一阶扰动静电势，$r =1,2,3$是一阶扰动静电势。我们发现对于所有的$r =1,2,3$，孤立波解的振幅都随时间减小…
2018-10-30 physics.plasm-ph
Electron acoustic shock and solitary waves in spin polarized dense rotating quantum plasmas
针对旋转、自旋极化致密天体量子等离子体，研究耦合色散关系并用 Korteweg de Vries Burgers 方法获得电子声子冲击波解，揭示量子效应的展宽与稳定作用。
2025-07-24 physics.plasm-ph
Self-Guiding of Electromagnetic Beams in Degenerate Relativistic Electron-Positron Plasma
本文应用流体-麦克斯韦模型研究了电磁光束在完全简并的相对论性正负电子等离子体中自陷传输的可能性，结果表明，这种光束的动力学行为可以用具有特定饱和非线性类型的广义非线性薛定谔方程来描述。证明了径向对称局域孤立子结构的存在性。结果表明，对于任意的简并度，都存在稳定的孤立子结构。
2016-10-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph
On the rich eight branch spectrum of the oblique propagating longitudinal waves in partially spin polarized electron-positron-ion plasmas
本文研究了电子-正电子和电子-正电子-离子等离子体中电子和正电子的自旋演化。我们考虑在这个系统中斜传播的纵波。我们报告存在的自旋电子声波和它们的色散依赖性。在电子-正电子等离子体中，与电子-离子等离子体类似，我们发现一个自旋电子声波（SEAW）在平行或垂直于外场传播，两个自旋电子声波在斜向传播。在电子-正电子-离子等离子体中，平行或垂直传播的纵波有四个分支：朗缪尔波、正电子-声波和具有自旋性质的波对，即自旋电子-正电子声波（SEAW），我们称之为自旋电子-正电子声波（SEPAW）。在斜向传播时，我们发现了八种纵波：朗缪尔波、Trivelpiece-Gould波、正电子声波对、SEAW对和SEPAW对。因此，我们首次报告了斜传播中存在的第二正电子声波的存在以及SEPAW的存在。
2016-01-05 physics.plasm-ph
Landau damping effects on dust-acoustic solitary waves in a dusty negative-ion plasma
研究了在极端条件下，当无自由电子存在时，非磁化尘埃负离子等离子体中具有朗道阻尼的尘埃声波的非线性理论。冷质量带电尘埃流体方程描述，而两种离子（正，负）的动力学弗拉索夫方程描述。根据Ott和Sudan [Phys. Fluids { \bf 12}，2388（1969）]，导出了一个具有Landau阻尼的Korteweg de-Vries（KdV）方程，该方程控制弱非线性和弱色散DAW的动力学。结果表明，对于一些典型的实验室和空间等离子体，Landau阻尼效应（和非线性）比有限德拜长度（色散）效应更为显著，而有限德拜长度（色散）效应使KdV孤子理论不适用于尘埃对离子等离子体中的DAW。研究了正离子与尘埃密度比$(μ_{pd})$以及正离子与负离子温度比$(σ)$和质量比$(m)$对线性相速度、孤波振幅（存在和不存在朗道阻尼）以及朗道阻尼率的影响。
2014-07-11 physics.plasm-ph
Distinctive features of ion-acoustic solitons in EPI super-dense magneto-plasmas with degenerate electrons and positrons
利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo（PLK）约化微扰方法研究了小振幅离子声孤波（IASW）动力学（传播和相互作用），结果表明，在由无惯性简并电子、正电子和等温离子组成的磁等离子体中，当电子、正电子受到超相对论简并压力时，IASW动力学呈现出明显的特征.计算表明，在超相对论简并压力下，离子声孤立波在等离子体中可能发生不同的相互作用。
2010-10-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in a magnetized dusty plasma with nonthermal electrons and trapped ions
研究了静电尘埃声波在由带负电荷的可动尘埃、非热快电子和涡旋分布的俘获离子组成的磁化尘埃等离子体中的非线性传播。利用约化微扰技术，导出了磁化尘埃等离子体中小振幅孤立波的类KdV方程.研究发现，由于尘埃热压力的影响，非热参数$β~(>1)$存在一个临界值$(β_c)$，低于该值时DA孤波停止传播。得到了KdV型方程的孤子解（行波解），并证明其为稀疏型。数值分析了孤子的特性随系统参数的变化。当尘埃回旋频率小于尘埃等离子体频率的十分之一时，静态磁场（仅改变孤子宽度）的影响变得显著。当自由离子温度与俘获离子温度之比$(σ)$为正（负）时，孤子的振幅增大（减小）。通过数值计算，讨论了传播参数$(l_z)$和$σ$对DA孤子动力学特性的影响，发现孤子结构在相当长的时间内可以抵抗扰动和湍流.这些结果对于理解DA孤波在实验室和空间等离子体（例如，地球磁层、极光区、日光层环境等）。
2014-07-23 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock and solitary waves in magnetized plasma with Cairns-Gurevich distribution electrons
研究磁化等离子体中非热束缚电子对离子声激波和孤立波特性的影响，推导非线性方程并分析不同参数的影响。
2025-12-10 physics.plasm-ph physics.space-ph
Analytical study of ion-acoustic solitary waves in a magnetized plasma with degenerate electrons
Abdelwald等人[[1] Physics Letters A 372（2008）4923]研究了具有简并电子的磁等离子体中完全非线性离子声孤立波（IASW）的传播。基于他们在本工作中的工作，提出了一个严格的和一般的分析研究。这证实了他们隐含的假设：（i）只有驼峰而没有空腔是可能的;（ii）对于驼峰，由他们获得的最大密度N的代数方程唯一地确定了它（自然假设N > 1）。这里我们用解析的方法证实了他们的论断，即N随lx（波矢k沿x轴的方向余弦）而减小，N随马赫数（M）的增加而增加。
2023-01-03 gr-qc physics.plasm-ph
