Propagation of slow electromagnetic disturbances in plasma
电磁（EM）波/扰动通常是理解和分析电离介质（如等离子体）的最佳手段。然而，具有低于等离子体频率的频率的电磁波的传播被等离子体的自由移动的电荷所禁止。在密集等离子体中，虽然等离子体频率通常可以相当高，但是在这样的较高频率下的EM源不容易获得。因此，感兴趣的是寻求其中低频（低于等离子体频率）EM扰动在等离子体内部传播的可能性。这在磁化等离子体中是可能的。然而，为了具有磁化等离子体响应，需要强的外部磁场。在这份手稿中，我们证明了等离子体介质的非线性也可以帮助等离子体内的慢电磁波的传播。文中还讨论了这种慢电磁脉冲在等离子体中传播的一些有趣的应用。
2020-02-22 physics.plasm-ph
Electromagnetic Solitons in Degenerate Relativistic Electron-Positron Plasma
利用相对论流体力学方程和麦克斯韦方程组研究了完全简并的正负电子等离子体中类孤子电磁分布的存在性。对于圆极化波，我们发现在相对论和非相对论简并等离子体中都存在孤子解。孤子脉冲局域化区域的等离子体密度显著降低。等离子体空化的可能性也被示出。
2015-04-13 physics.plasm-ph
Features of electromagnetic waves in a complex plasma due to surface plasmon resonances on macroparticles
本文研究了含金属和介质球夹杂物（宏观粒子、尘埃）的复杂等离子体的介电特性。我们着重于宏观粒子表面的表面等离子体共振及其对电磁波传播的影响。结果表明，表面等离子体激元振荡的存在显着修改等离子体的电磁特性的谐振和截止的有效介电常数。这导致电磁波的相关分支和波带隙。的背景下，尘埃等离子体实验的结果进行了讨论。
2015-12-30 physics.plasm-ph
Comment on "Electromagnetic Global Gyrokinetic Simulation of Shear Alfven Wave Dynamics in Tokamak Plasmas" [Phys. Plasmas 14, 042503 (2007)]
这一评论澄清了最近发表的一篇文章[Phys.Plasmas 14，042503（2007）]中的研究与其他先前的出版物的关系，这些出版物解决了在回旋运动模拟中包含电磁和漂移动力学电子物理学，提出了与在具有磁剪切的系统中包含动力学电子有关的问题，并且讨论了在面对其中描述的算法的一般适用性的重要限制时的替代方案。
2007-10-26 physics.plasm-ph
Second harmonic electromagnetic emission of a turbulent magnetized plasma driven by a powerful electron beam
计算了强流电子束在磁化等离子体中激发强湍流时的二次谐波电磁辐射功率。结果表明，简单的分析模型的强等离子体湍流与假设的恒定的泵功率是能够解释实验观察到的电磁辐射作为单独的崩溃事件的后果的突发。计算结果表明，在湍流谱的长波部分发生的三波相互作用过程的电磁辐射功率与实验结果在数量级上一致。
2012-02-15 physics.plasm-ph
Similarity Theory and Scaling Networks for Electromagnetic Wave-Driven Plasmas
Tsinghua University（清华大学）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Sichuan Energy Internet Research Institute, Tsinghua University（清华大学四川能源互联网研究院）
本文提出了一种基于相似性理论的缩放网络，用于研究电磁波驱动等离子体在不同尺度下的行为特性，通过粒子-细胞模拟验证了等离子体均匀性的尺度不变性。
2026-01-09 physics.plasm-ph
Kinetic theory of electromagnetic ion waves in relativistic plasmas
本文导出了相对论冷等离子体中电磁离子波的动力学理论。宽带电磁离子波的动力学方程耦合到缓慢的密度响应，通过有质动力驱动的声学方程，如在电磁场振幅的线性项。调制不稳定性的增长率推导出一个任意频谱的波。单色和随机相位的情况下进行了研究。
2006-08-12 physics.plasm-ph
Wave Breaking limit in Arbitrary Mass Ratio Warm Plasmas
在非相对论性条件下，得到了任意质量比热等离子体中非线性等离子体波的最大持续振幅，即所谓的破波极限。利用Sagdeev势的方法，导出了考虑两种有限温度粒子动力学的一般波破碎公式。结果表明，等离子体波的最大振幅随温度的升高而单调减小，随质量比的增大而略有增大。
2020-08-19 physics.plasm-ph
Self-trapping of strong electromagnetic beams in relativistic plasmas
研究了强流电磁（EM）束与热相对论等离子体的相互作用。结果表明，热压力带来了一个根本性的变化的动力学-本地化，高振幅，电磁场结构，不能访问一个冷（但相对论）等离子体，现在可以形成在定义良好的条件下。计算了在纯电子等离子体中，自导引机制捕获电磁光束形成稳定的二维孤子结构的例子。
2001-02-23 physics.plasm-ph
A comment on `Wave-breaking Limits for relativistic electrostatic waves in a one-dimensional warm plasma' Phys. Plasmas 13 123102 by R. M. G. M. Trines and P. A. Norreys
Trines和Norreys指出，他们研究暖波破碎的一个主要目标是“在暖流体模型的不同景观中创造某种秩序，并确定哪种模型最适合研究热等离子体中的波破碎。不幸的是，我们必须得出结论，他们混淆了比他们澄清的更多的东西，并且只是通过夸大或错误地陈述其好处，同时错误地描述替代性温流体理论的特征来推进水袋模型。
2007-07-03 physics.plasm-ph
On the breaking of a plasma wave in a thermal plasma: I. The structure of the density singularity
利用一个简单的水囊电子分布函数，找到了相对论性大振幅等离子体波在接近破波极限时所形成的奇点结构。破碎波中的电子密度分布具有典型的“峰孔”形式。获得了热裂等离子体中电场的最大值，并与冷等离子体极限进行了比较。对不同初始电子分布函数的计算机模拟结果与理论结论一致。
2012-04-19 physics.plasm-ph
Simulations of electromagnetic emissions produced in a thin plasma by a continuously injected electron beam
本文采用二维粒子模拟方法研究了薄束流-等离子体系统中产生的电磁辐射。对于第一次，在这样一个系统中的发射产生的问题被认为是在现实的制定允许通过等离子体边界的相对论电子束的连续注入。特别注意薄等离子体的情况下，横向等离子体的大小是可比的光束驱动振荡的典型波长。这种情况下，经常在实验室束等离子体实验中实施，并具有一些特点。从薄等离子体的发射不需要中间产生的电磁等离子体本征模，在无限的情况下，更类似于常规的天线辐射。在这项工作中，我们确定如何有效地基本和二次谐波发射可以产生在以前调制和最初均匀的等离子体。
2015-12-22 physics.plasm-ph
Nonlinear phenomena of generation of longitudinal electric current by transversal electromagnetic field in plasmas
对横向电磁场与无碰撞等离子体的非线性相互作用进行了分析。导出了电子气任意简并度的无碰撞等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向电流正交。
2015-02-16 physics.plasm-ph
Analytic model for electromagnetic fields in the bubble regime of plasma wakefield in non-uniform plasmas
基于强非线性（气泡）区等离子体尾流场模型，利用气泡边界电子鞘层厚度小的假设，建立了气泡内外电磁场分量的最低阶微扰理论。与以前的模型不同，我们推导出简单的显式表达式的电磁场的分量不仅在附近的气泡的中心，但在整个体积的气泡（包括驱动或加速束），以及outside it.此外，我们将结果应用到径向非均匀等离子体的情况下，特别是，与空心通道的等离子体。所得到的结果进行了验证与3D粒子在细胞（PIC）模拟显示出良好的对应关系，我们的模型。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Different kinds of accelerated propagation of relativistic electromagnetic plasma wavepackets
本研究针对相对论电磁等离子体波的动力学方程，探究了除平面波外的多种加速波包解，发现其形式随等离子体频率的时空特性变化，还验证了含光速等离子体平板系统中任意加速波包解的存在性。
2024-05-20 physics.plasm-ph
Spontaneous disordering and symmetry breaking in complex plasmas
自发对称性破缺是现代科学的基本特征。我们证明，它也起着重要的作用，在复杂的等离子体物理。复杂的等离子体可以作为一个强大的工具，观察和研究离散类型的对称性和无序的动力学水平，许多多体系统展示。
2010-04-21 physics.plasm-ph
Nonlinear propagation of broadband intense electromagnetic waves in an electron-positron plasma
提出了描述强电磁脉冲在正负电子等离子体中非线性演化的动力学方程。分析了相对论强部分相干脉冲的调制不稳定性，发现调制不稳定性受到脉冲谱宽的抑制。对一维动力学光子方程进行了数值研究。计算机模拟揭示了局域宽带脉冲的Fermi-Pasta-Ulam类复现现象。这一结果对于理解宽带强电磁脉冲在激光等离子体系统中e-p等离子体中的非线性传播以及天体物理等离子体环境中的作用具有重要意义。
2006-07-19 physics.plasm-ph
Controlling the generation of high frequency electromagnetic pulses with relativistic flying mirrors using an inhomogeneous plasma
本文提出了一种在逐渐不均匀等离子体中利用朗缪尔波（相对论飞镜）受控产生强高频电磁场的方法。波的破碎阈值取决于局部等离子体密度梯度。利用Particle-In-Cell模拟方法研究了电磁波经相对论反射镜反射后的压缩、啁啾和倍频过程。调整密度分布的形状使得能够控制反射光特性。
2012-09-18 physics.plasm-ph
Generation of longitudinal electric current by the transversal electromagnetic field in classical and quantum degenerate plasma
分析了简并无碰撞经典等离子体和简并量子等离子体与横向电磁场的非线性相互作用。推导了简并无碰撞经典等离子体和量子等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向电流正交。对经典简并费米等离子体和费米-狄拉克等离子体（电子气体具有任意程度简并的等离子体）的电流密度进行了图解比较。对经典和量子简并等离子体的电流密度进行了图解比较。比较了在不同的无量纲电磁场振荡频率下，量子简并等离子体的电流密度与无量纲波数的关系。
2015-04-07 physics.plasm-ph
Generation of longitudinal electric current by transversal electromagnetic field in Maxwellian plasmas
分析了横向电磁场与麦克斯韦无碰撞经典等离子体和量子等离子体的非线性相互作用。推导了麦克斯韦无碰撞经典等离子体和量子等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向电流正交。对经典麦克斯韦等离子体和费米-狄拉克等离子体（具有任意电子气体退化程度的等离子体）的电流密度进行了图解比较。对经典麦克斯韦等离子体和量子麦克斯韦等离子体的电流密度进行了图解比较。比较了在不同的电磁场无量纲振荡频率下，量子麦克斯韦等离子体的电流密度与无量纲波数的关系。
2015-03-15 physics.plasm-ph
Nonlinear interaction of electromagnetic field with quantum plasma
对横向电磁场与量子无碰撞等离子体的非线性相互作用进行了分析。推导了任意温度下量子无碰撞等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向经典电流正交。考虑简并电子等离子体的情况。结果表明，对于简并等离子体，电流的计算公式不含求积。在这个公式中，我们分配了已知的Kohn奇点（W。Kohn，1959）。
2014-02-06 physics.plasm-ph
Propagation of Electromagnetic Waves in Resistive Pair Plasma and Causal Relativistic Magnetohydrodynamics
本文从相对论性双流体方程出发，采用单流体理论研究了电磁波在电阻对等离子体中的传播。当用电子/正电子惯性变量归一化的电阻率超过一个临界值时，电磁波的色散关系表明真空中的群速度大于光速。然而，在这种情况下，也发现等离子体参数小于1：即，电子-正电子对介质不再可以被视为等离子体。因此，简单的双流体近似是无效的。这证实了电磁波在等离子体中的超光速传播是被禁止的--这一结论与相对论因果律是一致的。作为替代方案，我们提出了一套新的方程的“因果相对论磁流体力学”，这两个非零电阻率，但符合因果关系的原则。
2008-10-07 physics.plasm-ph
Propagation of an ultrashort electromagnetic pulse in solid-state plasma
在线性近似下，计算了超短电磁脉冲在固体等离子体中传播时脉冲形状的变化。固态银等离子体和“墨西哥帽”小波脉冲的情况下被认为是。介质的介电常数在Drude模型中计算。结果表明，在几微米量级的距离上，脉冲的色散扩展很强，并对不同中心频率下脉冲形状的演化进行了比较。
2013-12-13 physics.plasm-ph
Ponderomotive force driven mechanism for electrostatic wave excitation and energy absorption of Electromagnetic waves in overdense magnetized plasma
激光电磁脉冲在等离子体中激发静电波是一个重要的研究课题，它提供了一种将激光电磁场的能量传输到等离子体介质中的方法。本文提出了一种全新的有质动力压力驱动的有限激光脉冲在过密磁化等离子体中激发静电波的机制。采用EPOCH-4.17.10程序框架，利用粒子模拟方法研究了有限长激光脉冲与磁化过密等离子体介质的相互作用。外部磁场被选择为平行于激光传播方向对准。在这种几何结构中，电磁波在等离子体中的传播被识别为哨声或R波和L波。这些波的群速度不同，R和L脉冲的清晰空间分离是可见的。此外，还观察到与在等离子体内部传播的EM脉冲相关联的静电扰动的激发。这些静电扰动是重要的，因为它们将激光能量耦合到等离子体介质。静电振荡的激发在这里通过由两种等离子体物质感受到的（电磁脉冲的）有质动力之间的差异产生的电荷分离的全新机制来理解，即，磁化等离子体中的电子和离子。
2021-05-25 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of electromagnetic pulses in cold relativistic plasmas
本文从非线性动力学的角度研究了非线性电磁脉冲在一维相对论电子-离子等离子体中的自洽传播。我们展示了如何一系列的哈密顿分岔产生的电场是相关的粒子加速的问题。这些分叉的解决方案和早期的分析结果之间的连接。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Study of similarity rules for electromagnetic process in partially ionized plasmas
已有的研究表明，电子与离子的库仑碰撞将破坏等离子体中电磁过程的相似性。因此，在高度电离的碰撞等离子体中没有相似性。但对于低电离度的碰撞等离子体，情况将完全不同。主要碰撞类型由电子-离子库仑碰撞转变为电子-分子碰撞，并在相似约束中引入一个新的变量（中性分子数密度），增加了自由度，从而使碰撞过程引起的相似约束与其他约束不冲突.因此，碰撞等离子体中电磁过程的相似性对部分电离等离子体也是有效的。本文提出了部分电离等离子体中的相似性，并通过粒子模拟/蒙特卡罗（PIC/MCC）证明了这一点。我们的研究具有广泛的工程应用。
2021-11-28 physics.plasm-ph
Strong Electromagnetic Waves Propagation in an Electron-Positron-Ion Plasma
本文主要研究了三分量非磁化等离子体中电子-正电子-离子对强短电磁波包驱动的静电尾场的影响。描述驱动静电尾场的方程以非线性微分方程组的形式给出。该系统的解决方案进行了数值计算和结果显示图形。
2002-07-11 physics.plasm-ph
A Method for Solving Linearized Vlasov Equation for Low-Frequency Long-Wavelength Electromagnetic Modes in Inhomogeneous Plasmas
MIT（麻省理工学院）
本文提出了一种通过三个简单方程求解非均匀等离子体中低频长波电磁模线性化Vlasov方程的方法，该方法更高效且适用于理论等离子体物理研究。
2025-12-05 physics.plasm-ph
Electromagnetic Effects in Capacitively Coupled Plasmas
根据等离子体处理工业对增加产量的要求，已经提出了具有由甚高频源驱动的大面积电极的电容耦合等离子体反应器。然而，这种在内部具有等离子体的反应器支持可能负面影响离子通量的均匀性或撞击在基板上的离子的平均能量的模式，这是工业的基本要求。它示出当流行的静电近似用于描述的领域在电容耦合等离子体（CCP）打破，当这些模式必须处理电磁。讨论了模式对CCP放电基本参数的影响。提出了几种避免激发模式导致不希望的非均匀性的方法。几个实验研究等离子体放电的结果进行了简要回顾。
2015-10-10 physics.plasm-ph
Four-dimensional equations for the study of electromagnetic plasma turbulence in a drift kinetic limit
对于直磁引导场中的磁化等离子体，我们导出了一组四维动力学方程，它可以在漂移动力学极限下捕捉电磁湍流。为了做到这一点，我们从陀螺运动方程出发，在垂直速度方向上采用拉盖尔分解，只保留占主导地位的gyroaverage贡献和只有前两个拉盖尔矩的电磁波动源。该模型保存自由能，并可以描述电磁湍流的等离子体之间的过渡流体和gyrokinetic制度（$k_\perp ρ_i\approx 1$范围内的尺度），占主导地位的有限拉莫尔半径（FLR）的影响被认为是。除了位置空间中的三维，我们保留了平行速度依赖性，我们通过厄米表示来描述。采用这个系统，但没有任何其他物理为基础的假设等离子体的物种，可以偏置的结果，将使我们能够调查流体的影响如何过渡到动力学范围，并分析电磁等离子体湍流的空间和速度空间混合之间的相互作用。
2021-09-07 physics.plasm-ph
Amplification of a surface electromagnetic wave by running over plasma surface ultrarelativistic electron bunch as a new scheme for generation of Teraherz radiation
本文从理论上研究了无磁场条件下，超相对论单能电子束团通过等离子体表面对表面电磁波的放大作用。结果表明，当电子束团数密度与等离子体电子数密度之比乘以1/5的相对性因子远大于1时，由束团电子俘获引起的表面电磁波的饱和场达到$γ^5 n_b/n_p>> 1$，而不接近表面电磁波在等离子体中的前沿击穿阈值。等离子体中的表面电磁波饱和能量密度可以超过电子聚束能量密度。本文讨论了在这种方案的基础上产生超强太赫兹辐射的可能性。
2012-11-12 physics.plasm-ph
Propagation of electromagnetically generated wake fields in inhomogeneous magnetized plasmas
研究了在具有非均匀背景磁场和密度分布的等离子体中短脉冲电磁波产生尾流场的问题，导出了尾流场的波动方程。在具有尖锐不连续性的介质中计算透射和反射系数。特别注意的是集中在电磁场的纵向部分被放大的发射波的例子。此外，应注意，尾流场可以传播出等离子体，从而提供关于电子密度分布的信息。本文提出了一种由实测尾流场谱重建背景密度分布的方法，并给出了数值例子。
2001-11-06 physics.plasm-ph
Electromagnetic total-f algorithm for gyrokinetic particle-in-cell simulations of boundary plasma in XGC
本研究将XGC中原用于核心等离子体的简化delta-f混合变量/回拉电磁算法推广为可纳入边界等离子体的total-f电磁算法，通过类DIII-D的H模模拟验证其对提升电子输运模拟保真度的必要性。
2022-04-26 physics.plasm-ph
Nonlinear electromagnetic wave equations for superdense magnetized plasmas
利用量子流体力学和麦克斯韦方程组，导出了稠密量子磁等离子体的非线性电子-磁流体力学（MHD）、霍尔-MHD和尘埃霍尔-MHD方程。非线性方程包括电磁力、电子压力梯度、量子电子隧穿力和电子自旋力。它们可用于研究稠密磁等离子体中模式耦合过程引起的线性和非线性电磁波以及三维电磁波湍流谱等波动现象。
2009-04-06 physics.plasm-ph
Generation of Low Frequency Plasma Waves After Wave-Breaking
采用一维粒子模拟方法研究了冷等离子体中非相对论静电波在破碎区的时空演化。结果表明，在热等离子体中，波破碎后等离子体被加热，但仍有一小部分初始能量以BGK模的形式保留在馀波中。这项工作的一个有趣的发现是，所得到的BGK波的频率被发现是低于电子等离子体频率，随着初始振幅的增加而降低。此外，破波后的加速机制也被发现不同于以前的工作。为了解释在数值实验中观察到的结果，构造了一个简化的理论模型，该模型与模拟结果吻合得很好。这些调查有直接相关的尾场加速实验。
2017-08-03 physics.plasm-ph
Highly efficient electromagnetic emission during 100 keV electron beam relaxation in a thin magnetized plasma
在本文中，由束等离子体系统产生的电磁辐射进行了研究，使用粒子在细胞模拟的特定情况下，当100 keV的电子束和产生的等离子体通道的典型的横向尺寸是可比的辐射波长。在这个制度的束-等离子体相互作用的兴趣是与高效率的产生电磁波附近的等离子体频率谐波，最近在实验室实验中观察到的GOL-3镜陷阱。结果表明，在这些实验中，仅来自等离子体倍频附近的辐射功率就可达到总束功率的1%。随后的理论和模拟研究表明，最有可能解释这种有效产生电磁辐射的候选人是基于最不稳定的等离子体振荡对等离子体离子的纵向密度调制的转换的束驱动等离子体天线的机制。在本文中，我们调查如何有效地这种机制可以在一个真正的实验中工作在GOL-3设施，当一个薄的亚相对论电子束得到一个大的角展由于压缩由磁场，和气体注入到它具有宏观密度梯度。
2019-01-11 physics.plasm-ph
Electromagnetic Burst Generation during Annihilation of Magnetic Field in Relativistic Laser-Plasma Interaction
本文对超相对论极限下无碰撞等离子体中磁场湮灭过程中电流片的形成和演化进行了三维动力学模拟和理论研究。两束激光脉冲与低密度等离子体靶相互作用产生的反向磁场的湮灭伴随着电磁爆发的产生。感应的强非稳态纵向电场加速电流片中的带电粒子。在带电粒子加速和γ闪光产生的天体物理实验室建模的背景下，讨论了激光等离子体靶配置的属性。
2019-03-22 physics.plasm-ph
Second harmonic electromagnetic emission in a beam-driven plasma antenna
利用解析理论和粒子模拟方法研究了电子束注入到波纹密度等离子体通道中时，等离子体频率二次谐波附近电磁辐射的产生。产生方案是基于最不稳定的电子束驱动的潜在的等离子体波的非线性相互作用与它的卫星所产生的由于散射等离子体密度的纵向调制。在有限尺寸的等离子体通道中产生的电流超光速振荡通过与最近研究的基波发射相同的机制辐射电磁波，并被称为束驱动等离子体天线。结果表明，理论预测的最佳等离子体宽度和调制周期是由模拟结果证实，二次谐波发射的功率转换效率达到百分之几。这样一个有效的机制打开的路径，解释实验室实验与薄的电子束在GOL-3镜陷阱，以及发展计划的太赫兹产生千兆瓦的功率水平。
2018-11-15 physics.plasm-ph
Electromagnetic emission due to nonlinear interaction of laser wakefields colliding in plasma at an oblique angle
最近发现，具有不同静电势分布的激光诱导等离子体尾场的正面碰撞是在等离子体频率的二次谐波下产生高功率电磁发射的有效机制[I.V. Escherfeev et al. Phys. Plasmas 24，103106（2017）]。这种机制对于在太赫兹频率范围内产生可调谐窄带相干辐射源是有吸引力的。本文将两个等离子体尾流非线性相互作用产生的电磁辐射理论推广到任意碰撞角的情形。这样的理论是用来评估的二次谐波辐射的角分布，以及其总的生成效率的参数的原理证明实验中，激光轴将与一个小的有限的角度对齐。理论预测定性确认的粒子在细胞模拟。
2020-10-13 physics.plasm-ph
Breaking of Large Amplitude Electron Plasma Wave in a Maxwellian Plasma
确定等离子体纵向相干振荡/波的最大可能振幅是非线性等离子体物理中的一个重要课题。这些大振幅等离子体波的振幅受到称为波破碎的现象的限制，所述波破碎可由若干非线性过程引起。它是由科菲[T。P. Coffey，Phys. Fluids 14，1402（1971）]，其使用电子的“水袋”分布，在温暖的等离子体中，最大电场幅度和密度幅度隐含地取决于电子温度，称为Coffey极限。本文采用一维粒子模拟（PIC）方法，数值研究了电子速度分布为麦克斯韦分布的均匀温等离子体中大振幅自由运动电子等离子体波的破缺。据发现，科菲的传播波的解决方案，这是来自使用“水袋”分布的电子，也代表传播波麦克斯韦等离子体。通过加载不同初始温度的麦克斯韦速度分布，验证了Coffey的破波极限。波破碎和粒子捕获之间的明确对应关系。我们的模拟结果也与B. S.鲍尔A. Y. Wong，V. K. Decyk和G. Resenthal [Phys. Rev. Lett. 68，3706（1992）]。
2017-12-08 physics.plasm-ph
Three-dimensional instability of two nonlinearly coupled electromagnetic waves in a plasma
对非磁化等离子体中两个耦合电磁波的三维不稳定性进行了理论和数值研究。在该制度的两个等离激元衰减，其中一个泵波频率约为两倍的电子等离子体频率，我们发现，耦合泵波引起增强的不稳定性与波矢量之间的两个光束。在离子参数衰减不稳定性的情况下，其中泵波衰减成一个朗缪尔波和一个离子声波，不稳定区域被添加而没有明显的放大。我们的研究可用于解释激光等离子体以及电离层加热实验。
2007-05-19 physics.plasm-ph
Kinetic analysis of spin current contribution to spectrum of electromagnetic waves in spin-1/2 plasma, Part I: Dielectric permeability tensor for magnetized plasmas
在六维相空间中，利用自旋1/2量子动力学模型导出了自旋极化等离子体的介电磁导率张量。分布函数和自旋分布函数的表达式推导出在线性近似的路径上的介电磁导率张量推导。由自旋极化简并电子气导出了介电磁导率张量。本文还讨论了在有限温度区的平衡分布函数，即自旋极化的费米-狄拉克分布。考虑自旋极化的平衡态打开的热自旋电流在等离子体动力学的贡献的动力学建模的可能性。
2016-10-30 physics.plasm-ph
Resonant Compton scattering of electromagnetic waves in a quantum plasma
本文利用集体Klein-Gordon-Maxwell模型研究了量子等离子体中静电模式下γ射线区的类拉曼过程对相干电磁波的共振散射。最不稳定的模式的增长率进行了理论计算，结果被发现是更有效的比非相干康普顿散射的电磁波的临界振幅以上的单个电子。该模型不能预测存在于Klein-Gordon-Maxwell模型中的拉曼散射。这些结果与在即将到来的实验室实验或天体物理物体中产生的相干伽马射线有关。
2013-05-30 physics.plasm-ph
Subtlety in the Use of Maxwell's Equation and a New Electromagnetic Wave in Electron Plasmas
麦克斯韦方程的使用，特别是在电子等离子体中所涉及的模糊性进行了讨论。指出在慢时间尺度扰动中，位移电流可以忽略，但并不意味着电子密度涨落消失。在这个问题上的文献中使用的假设和近似的矛盾进行了讨论。本文描述了一种新的低频电磁波，它是非均匀磁化电子等离子体的简正模。如果考虑离子动力学，这种波可以与等离子体混合振荡耦合。强调了电子磁流体动力学（EMHD）模型看似简单，实际上其应用是微妙的，其范围是非常有限的。
2011-07-19 physics.plasm-ph
Nonlinear longitudinal current, generated by two transversal electromagnetic waves in collisionless plasma
考虑了电子气体任意程度简并的经典等离子体。在等离子体中有两个外电磁场在传播。因此，需要在这些磁场上找到等离子体响应。从无碰撞等离子体动力学弗拉索夫方程出发，得到了两个电场强度在平方律近似下的分布函数。导出了任意温度（任意退化程度的电子气体）下的电流计算公式。这个公式包含一个一维求积。结果表明，非线性因素导致沿波矢方向的纵向电流的出现。该纵向电流垂直于在线性分析处接收到的已知横向经典电流。波数的小值的情况下被认为是。对无量纲电流大小随电磁场波数和振荡频率的变化进行了图解比较。
2015-05-26 physics.plasm-ph
Nonlinear longitudinal current generated by N transversal electromagnetic waves in the quantum plasma
考虑了电子气体任意简并度的量子等离子体。在等离子体中传播N（N>2）个外部电磁波。这就需要找到等离子体对这些波的响应。从量子无碰撞等离子体的动力学Wigner方程出发，用平方律近似得到了N个电场矢势的分布函数。导出了任意温度下，即电子气体任意简并程度下的电流计算公式。它示出，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该纵向电流与在线性分析中接收的已知横向电流正交。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在波数较小的情况下，量子等离子体中的纵向电流与经典等离子体中的纵向电流一致。
2016-12-19 physics.plasm-ph
Nonlinear longitudinal current in quantum plasma generated by two transversal electromagnetic waves
考虑电子气体任意程度简并的量子等离子体。等离子体处于两个外部电磁场中。需要找到在该场上的等离子体响应。从量子无碰撞等离子体的Wigner动力学方程出发，用平方律近似得到了两个电场矢势大小的分布函数。导出了任意温度（电子气体任意简并程度）下的电流计算公式。这个公式包含一个一维求积。结果表明，非线性的考虑导致出现沿波矢方向的纵向电流。该纵向电流与在线性分析中接收的已知横向电流正交。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在波数较小的情况下，量子等离子体中的纵向电流与经典等离子体中的纵向电流重合。
2015-07-13 physics.plasm-ph
On kinetic description of electromagnetic processes in a quantum plasma
在Hartree平均场近似下，得到了考虑粒子电磁相互作用的非相对论量子等离子体的非线性动力学方程。它是一个方便的形式与“量子干涉积分”的弗拉索夫-玻尔兹曼型方程，允许现有的经典弗拉索夫代码相对简单的修改，以纳入量子效应（量子统计和量子干涉重叠粒子波函数），而不改变代码的大部分。现有Vlasov代码的这种修改（升级）可以为量子等离子体中的非线性静电和电磁现象的数值模拟提供直接和有效的途径，特别是动力学效应很重要的过程（例如，调制相互作用和受激散射现象，涉及短波长的等离子体模式或高阶动力学模式，量子等离子体中电荷的动力学屏蔽和相互作用等。此外，涉及这种修改的弗拉索夫码的数值方法将为量子等离子体的理论分析提供有用的基础，因为量子和经典效应可以很容易地分离。
2011-10-14 physics.plasm-ph
Excitation and breaking of relativistic electron beam driven longitudinal electron-ion modes in a cold plasma
利用一维流体模拟技术研究了冷等离子体中相对论强电子-离子模的激发和破缺。为了激发该模式，我们使用了相对论刚性均匀电子束，该电子束以接近光速的速度在等离子体中传播。据观察，由电子束激发的尾波是相同的相应Khachatryan模式，在冷等离子体中的相对论电子-离子模式。在模拟中还可以看到，激发的电子-离子模式的数值分布随着时间的推移逐渐修改，并最终在几个等离子体周期后中断，在密度分布中表现出爆炸行为。这是一个众所周知的现象，称为波浪破碎。结果表明，这些模式的数值破波极限远低于其解析破波极限。数值和解析的波浪破碎极限之间的差异已被理解的相位混合过程的模式。从模拟中获得的相位混合时间（或波破碎时间）也被缩放为光束参数的函数，并发现遵循分析缩放。
2020-02-22 physics.plasm-ph
A Gyrokinetic Simulation Model for Low Frequency Electromagnetic Fluctuations in Magnetized Plasmas
本文提出了一个新的模型，用于模拟在一般磁位形中等离子体中频率远低于离子回旋频率的电磁涨落。这个新的模型（称为GK-E&B）采用非线性陀螺方程制定的电磁场以及动量平衡方程求解领域。因此，它不仅包括动力学效应，如波粒相互作用和微观（离子拉莫尔半径尺度）物理;而且在计算上比传统的公式描述的潜力更有效。作为一个基准，我们进行线性以及非线性模拟的动力学阿尔芬波，演示物理与分析理论。
2020-11-18 physics.plasm-ph
Intrinsic nonlinearity of interaction of an electromagnetic field with quantum plasma and its research
对横向电磁场与量子无碰撞等离子体的非线性相互作用进行了分析。推导了任意温度下量子无碰撞等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向经典电流正交。考虑简并电子等离子体的情况。引入了横-横电导率的概念。对无因次横电导率系数的实部和虚部进行了图解分析。结果表明，对于简并等离子体，电流的计算公式不含求积。在这个公式中，我们分配了已知的Kohn奇点（W。Kohn，1959）。
2014-03-10 physics.plasm-ph
Numerical study on wave attenuation via 2D fully kinetic electromagnetic particle-in-cell simulations
本文通过二维全动能电磁PIC模拟研究荧光灯等离子体管对电磁波的衰减，发现交错排列结构优于平行排列，与实验一致。
2025-02-11 physics.plasm-ph
Electromagnetic surface modes in a magnetized quantum electron-hole plasma
研究了表面电磁波沿均匀磁场在量子电子空穴半导体等离子体中的传播。利用量子隧穿效应发现了一种新的前向传播模式，这是以前没有报道过的。在经典极限（$\hbar\rightarrow 0$）的低频模式之一被发现类似于实验观察到的$n$型InSb在室温下。的表面模式被示出显着修改的情况下，高电导率的半导体等离子体中的电子和空穴可能会退化。讨论了外加磁场和量子隧穿效应对表面波模的影响。
2011-04-13 physics.plasm-ph
Generation of longitudinal electric current by the transversal electromagnetic field in collisional plasma
本文采用动力学Vlasov方程和BGK（Bhatnagar-Gross-Krook）碰撞积分。考虑了任意温度（即电子气体的任意简并度）的情况。从动力学Vlasov方程出发，得到了横向电磁场大小的平方律近似分布函数。推导了计算电流的公式。该公式包含一维求积。结果表明，非线性因素导致沿波矢方向的纵向电流的产生。该纵向电流垂直于在线性分析处接收的已知横向经典电流。当碰撞频率趋于零时，碰撞等离子体的所有结果都通过了已知的无碰撞等离子体的相应公式。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在碰撞频率趋于零时，纵向电流的接收量也符合无碰撞等离子体电流的已知相应表达式。对无量纲电流密度随波数、电磁场振荡频率和电子与等离子体粒子碰撞频率的变化规律进行了图解研究。
2015-04-12 physics.plasm-ph
