Linear and nonlinear analysis of Ion-Temperature-Gradient (ITG) Driven mode in the asymmetric Pair-Ion Magnetoplasma
研究了在具有离子温度梯度和数密度梯度的非均匀磁场中麦克斯韦和非麦克斯韦对离子等离子体的离子温度梯度驱动漂移模的线性和非线性动力学。线性色散关系的推导和分析，以及不同情况下的数值。已经发现，不稳定性的增长率随着η的增加而增加。利用Braginskii模型的输运方程，导出了一组非线性方程.在非线性区域，孤子结构被发现存在。我们的数值分析表明，孤立波的振幅增加的离子与电子数密度比。这些孤立结构也被发现是敏感的非热kappa和凯恩斯分布的电子。在磁约束装置（如托卡马克）中，沿漂移模形成的局域结构是L-H跃迁在改善约束区域的显著原因之一，因此我们的工作为磁约束对离子等离子体和空间对离子等离子体中ITG模驱动的非线性孤立波的观测提供了一个很好的例证.
2022-01-31 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a Fermionic quantum plasma
从考虑量子Bohm势和电子自旋1/2效应的量子磁等离子体的控制方程出发，证明了由于非线性和量子衍射/隧穿效应之间的平衡，量子磁流体动力学（QMHD）方程组中存在稀疏孤子.结果表明，电子自旋1/2效应在QMHD方程中引入了一个带负号的类压项，使孤立磁声波的形状发生了变化，变宽变浅.对含时系统的数值模拟表明，稀疏QMHD孤立波的发展是由自旋效应修改。
2007-11-14 physics.plasm-ph
Spin solitons in magnetized pair plasmas
考虑到磁等离子体中电子和正电子的自旋性质，导出了一组流体方程。研究了双等离子体的磁流体动力学极限。结果表明，在强磁化等离子体中，电子和正电子的微观自旋性质可以导致有趣的宏观和集体效应。特别是，它被发现，新的Alfvenic孤波结构，由修改后的Korteweg-de Vries方程，允许在这样的等离子体。如果忽略量子自旋效应，这些孤立子结构消失。我们的结果应该是相关的天体物理等离子体，例如在脉冲星磁层。
2007-11-09 astro-ph physics.plasm-ph
Interaction of ion-acoustic solitons with electron beam in warm plasmas with superthermal electrons
利用流体动力学方程和泊松方程耦合，研究了由绝热离子和超热（Kappa分布）电子组成的热等离子体中的离子声孤立波（IASW）的传播。在线性极限下，通过对基本方程进行线性化，得到了离子声波的色散关系。另一方面，在非线性分析中，为了研究任意振幅的IA孤子，推导了一个包含Sagdeev赝势的能量平衡方程。确定了马赫数范围，并对该范围内的IA孤子的传输和特性进行了参数化和数值分析。研究了由于超热效应（via）引起的静电（ES）激发的幅度和宽度的变化以及物理参数（离子温度、孤子速度、电子束密度和电子束速度）的变化。证实了等离子体中IASW与电子束之间存在典型的相互作用。同时还发现，在等离子体中，既有负极性（稀疏孤子）又有正极性（压缩孤子）的ES孤子可以共存。此外，小，但有限的振幅限制的IASW的调查，它表明，这一限制仅限于负电位脉冲。
2012-04-17 physics.plasm-ph
Axially and spherically symmetric solitons in warm plasma
我们研究的基础上，新的非线性薛定谔方程（NLSE）帐户的非局域电子非线性稳定的轴对称和球对称等离子体结构的存在。得到了具有空间孤子形式的非线性方程组的数值解，并分析了其稳定性。我们讨论了可能的应用所获得的结果在大气中的自然等离子体团的理论描述。
2011-04-12 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Universal characteristics of ion-acoustic wave dynamics in magnetized plasmas with emphasis on Tsallis distribution
利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo（PLK）约化微扰方法，结合相移变化，研究了不同无惯性粒子分布的磁化等离子体中离子声波的传播和迎头碰撞.例如，注意到孤子的振幅总是与磁场强度无关，而严格地取决于它与传播方向的夹角。这两种类型的孤子（压缩或稀疏）被证明存在的临界角$γ=π/2$或其他临界值取决于等离子体分数参数定义。这些临界等离子体参数值也定义了迎头碰撞相移的符号。此外，它证明了对于一组给定的等离子体参数，总是有一个相对的传播角度关于磁场的孤子宽度是最大的。目前的研究结果适用于广泛的磁化等离子体，包括那些含有背景尘埃成分或两个温度的惯性较小的粒子，并可用于研究实验室或天体物理磁等离子体。
2011-09-22 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Modulational instability and ion-acoustic envelope solitons in four component plasmas
从理论上研究了由惯性绝热离子、等温正电子和双温超热电子组成的等离子体系统中离子声波的调制不稳定性。利用约化微扰法导出了控制IAWs的非线性薛定谔方程。对NLS方程解的数值分析表明，IAWs既存在稳定区（存在暗包络孤子），也存在不稳定区（存在亮包络孤子）。结果表明，IAWs的基本特征（即波型稳定性和MI增长率）被超热参数（$κ$）和相关等离子体参数显著改变。我们目前的调查结果应该是有用的理解不同的非线性现象在空间和实验室等离子体。
2017-06-18 physics.plasm-ph
Modulational instability of ion-acoustic waves and associated envelope solitons in a multi-component plasma
考虑了一个包含暖离子、等温电子、超热电子和正电子的广义等离子体模型，从理论上研究了离子声波的调制不稳定性。应用约化微扰法导出了一个标准的非线性薛定谔方程，并将其应用于IAWs微波互扰的研究。结果表明，不同等离子体参数对IAWs的MI准则有很大的影响。这些结果对于理解空间和实验室等离子体系统中IAWs的MI条件是有用的。
2020-06-03 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
Dust-acoustic envelope solitons and rogue waves in an electron depleted plasma
利用微扰法导出了非线性薛定谔方程，对非磁化的电子耗尽尘埃等离子体（含有极性相反的热尘埃颗粒和非广延正离子）中尘埃声波的非线性传播和调制不稳定性进行了理论研究.发现了快、慢DA模两种模式，并给出了一阶、二阶反常波和亮、暗包络孤子的形成判据。各种尘埃等离子体参数的影响（即，尘埃质量、尘埃电荷、尘埃和离子数密度等）已经查明了对反导工作人员的MI的影响。研究发现，这些尘埃等离子体参数显着改变了DW的基本特征。从这一理论研究中获得的结果在不同空间区域的应用，即，木星的磁层、中间层上部、土星的F环和彗星的尾部等。
2019-07-25 physics.plasm-ph
Modulational instability, rogue waves, and envelope solitons in opposite polarity dusty plasmas
从理论上研究了由惯性极性相反（正、负）的绝热带电尘埃粒子以及无惯性非广延$q$分布电子和非热离子组成的等离子体系统中的尘埃声波（DAWs）及其调制不稳定性（MI）。利用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程。通过对NLS方程的分析发现，调制稳定的孤立波导致暗包络孤子的存在，而调制不稳定的孤立波导致亮包络孤子或流氓结构的存在.对于快波模式，观测到了DAW的基本特征（即DAW的稳定性、MI增长率、DA异常波的振幅和宽度等）。被相关的等离子体参数（即，尘埃质量、尘埃电荷状态、非扩展参数$q$和非热参数$α$）显著地修改。我们目前的调查结果可能是有用的理解不同的非线性静电现象在空间（即电离层和中间层）和实验室等离子体（即高强度激光照射和热阴极放电）。
2018-03-06 physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic waves and associated envelope solitons in a non-thermal plasma
本文从理论上研究了尘埃-离子-声波（DIAWs）在非磁化的三组分尘埃等离子体介质中传播时的亮包络解和暗包络解的形成机制，该介质中含有惯性热正离子和负尘埃颗粒，以及无惯性的非热Cairns分布电子。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程（NLSE）.等离子体参数，即，研究了$γ_2$（正离子温度与电子温度之比乘以离子的电荷态）和$ν$（负尘埃颗粒电荷态与正离子的电荷态之比）对非线性最小二乘效应控制的DIAW调制不稳定性的影响。发现离子（电子）温度的增加降低（提高）了临界波数（$k_c$）。我们的理论工作可以用来解释在许多天体物理环境和实验室等离子体中存在的非线性静电结构。
2020-07-16 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
Modulated dust-acoustic wave packets in an opposite polarity dusty plasma system
本文从理论上研究了极性相反的尘埃等离子体系统（由非广延$q$分布的电子、等温离子和带正负电荷的热尘埃组成）中尘埃-声学亮、暗包络孤子的非线性传播。采用约化微扰法（适用于有限振幅的小振幅极限）导出了非线性薛定谔方程。已经观察到两种类型的模式（即，快和慢的灰尘声（DA）模式）。非广延电子、尘埃质量、不同等离子体种类的温度等的影响显著地改变了DA波不稳定区中调制不稳定性（MI）及其增长率的条件。（即磁暴磁层、中间层上部和彗星尾部）和实验室（例如直流和射频放电、等离子体处理反应器、聚变等离子体装置和固体燃料燃烧产物等）尘埃等离子体的简要讨论。
2018-01-23 physics.plasm-ph
Dust ion acoustic solitary structures in presence of nonthermally distributed electrons and positrons
本文的目的是扩展保罗和Bandyopadhyay [Astrophys.空间科学361，172（2016）]在非磁化无碰撞尘埃等离子体中存在不同的尘埃离子声学孤立结构，该等离子体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，通过考虑非热正电子而不是等温正电子，以更广义的形式存在。本系统同时支持正负势双层、两极孤波共存和正势超孤波。与Paul & Bandyopadhyay [Astrophys.空间科学361，172（2016）]。利用尘埃离子声孤波结构对应的动力学系统相图，分析了超孤波结构的形成及其局限性。相图分析清楚地表明，孤子和超孤子之间的平滑过渡。
2016-10-29 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
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
Propagation of Electron-Acoustic Waves in a Plasma with Suprathermal Electrons
电子声波发生在空间和实验室等离子体中，其中存在两种不同的电子群体，即冷电子和热电子。观测结果表明，热电子分布往往具有长尾超热（非麦克斯韦）的形式。本研究的目的是探讨如何不同的等离子体参数修改的电声结构。本文研究了由冷惯性电子、热超热电子和可动离子组成的无碰撞非磁化等离子体中的电子声波。首先，我们从一个冷的单流体模型开始，我们将其扩展到一个热模型，包括电子热压力。最后，在双流体模型中考虑了离子的惯性。电子声波的线性色散关系描绘了一个强烈的依赖性的电荷屏蔽机制上过量的超热。采用非线性赝势方法研究了电声孤波的存在性，并确定了电声孤波的特征与等离子体参数的关系。结果表明，热压对电声孤波有很大的影响。在单流体模型中，只有负极性波存在，随着偏离麦克斯韦方程的增加，负极性波变窄，而在固定孤子速度下的波幅增加。然而，对于恒定的真实马赫数值，振幅随着超温性的增加而减小。研究还发现，离子惯性在超声速域中的作用是微不足道的，但它是重要的，以支持正极性波在亚音速域。
2017-10-20 physics.plasm-ph physics.space-ph
