Kinetic instability of ion acoustic mode in permeating plasmas
在具有相对于静态离子的电子漂移（电流）的等离子体中，如果定向电子速度超过离子声速，则离子声波受到动力学不稳定性的影响。在一个准中性电子-离子等离子体通过另一个静态准中性（靶）等离子体传播的情况下，不稳定性阈值变得不同。传播等离子体的阈值速度可以远低于静态等离子体的离子声速。这种无电流的不稳定性在空间和天体物理等离子体中可能经常出现。
2009-06-19 physics.plasm-ph
Spin-electron acoustic waves: The Landau damping and ion contribution in the spectrum
为了更详细地研究自旋电子声波，我们导出了自旋上升和自旋下降的量子动力学方程。动力学理论允许比量子流体力学更精确地获得包括量子态占据效应的自旋电子声波的谱。我们应用量子动力学方法计算了自旋电子声波的朗道阻尼。我们考虑了离子动力学对自旋电子声波谱的贡献。我们得到了经典离子在温度范围内对朗道阻尼的贡献。动力学分析离子声，零声，朗缪尔波在单独的自旋和自旋下降的电子动力学。
2014-09-28 physics.plasm-ph
Simulations of ion heating due to ion-acoustic instabilities in the presheath
粒子直接模拟蒙特卡罗模拟表明，在预鞘中激发的离子声不稳定性可以引起显著的离子加热。当中性气体压力足够小而电子温度足够大时，离子流向鞘层会激发离子声学不稳定性。进行了一系列1D模拟，其中中性等离子体（电子和离子）均匀地来源于0.026 eV的离子温度和不同的电子温度（0.1 - 50 eV）。当电子-离子温度比超过线性响应理论预测的最小值时，观察到离子加热，以激发鞘层边缘（$T_e/T_i\approx28$）的离子声不稳定性。当这个阈值被超过时，离子和电子之间的温度平衡率迅速增加鞘附近，使当地的温度比没有显着超过阈值的不稳定性。这导致了鞘层边缘附近的离子加热，这也延伸回了大量的等离子体中;可能是由于鞘层的波反射。这种离子声波加热机制被发现降低较高的中性压力，其中离子中性碰撞阻尼的离子声波和离子加热，而不是占主导地位的非弹性碰撞中的预鞘。
2021-12-21 physics.plasm-ph
Theoretical and numerical investigation of the shock formation of dust ion acoustic waves
本文对尘埃等离子体中大振幅尘埃离子声波（DIAWs）的自陡和激波形成进行了理论和数值研究。我们比较了非色散两种流体模型，它预测形成大振幅压缩和稀疏尘埃离子声（DIA）冲击，与弗拉索夫/流体模拟离子动力学处理，而玻尔兹曼分布假设的电子。
2004-10-12 physics.plasm-ph
Ion and Electron Acoustic Bursts during Anti-Parallel Magnetic Reconnection Driven by Lasers
磁重联在等离子体中将磁能转化为热能和动能。在众多的候选机制，离子和电子之间的相对漂移，或等效的电流驱动的离子声不稳定性，已被建议在耗散的磁能在无碰撞等离子体中发挥关键作用。然而，由于离子朗道阻尼和在实验室中求解德拜长度尺度的困难，它们在重联过程中的存在和有效性还没有得到很好的理解。在这里，我们报告了一个突然发病的离子声脉冲测量集体汤姆逊散射排气反平行磁驱动重联使用高功率激光。离子声脉冲之后是电子声脉冲，伴随着电子加热和体加速。我们重现这些观察与1D和2D粒子在细胞模拟中，电子外流射流驱动离子声学不稳定性，形成双层。这些层诱导电子双流不稳定性，产生电子声脉冲并激发电子。我们的研究结果表明，离子和电子声学动力学在重联时，离子朗道阻尼是无效的，适用于一系列的天体物理等离子体，包括近地空间，恒星耀斑，和黑洞吸积引擎的条件的重要性。
2023-03-29 physics.plasm-ph
Ion-acoustic cnoidal waves in a quantum plasma
研究了非磁化量子等离子体中非线性离子声学椭圆余弦波结构。利用约化摄动法，在适当的边界条件下，导出了Korteweg-de Vries方程，得到了非线性周期波解。利用Sagdeev赝势方法，给出了相平面内离子-声学椭圆余弦波和孤子的解析解和数值图。研究了在不同的量子参数$H_{e}$值下离子-声学椭圆余弦波的非线性势的变化。结果表明，压缩和稀疏的离子声学椭圆余弦波结构的形成依赖于量子参数的值。给出了波长和频率与非线性波振幅的关系。
2016-03-03 physics.plasm-ph
The ion-acoustic turbulence in the skin layer of the inductively coupled plasma
建立了感应耦合等离子体（ICP）表层非模态离子声不稳定性理论。这种不稳定性具有与时间相关的增长率，并且由在有质动力作用下电子相对于离子的加速运动在表层中形成的电流驱动。结果表明，离子声湍流（IAT）在皮肤层中的发展以及IAT对电子的散射是皮肤层非线性吸收射频能量的基本非线性通道。
2020-12-28 physics.plasm-ph
Propagation of arbitrary amplitude nonlinear quantum ion-acoustic waves in electron-ion plasmas: Dimensionality effects
研究了由等温或绝热离子组成的完全简并量子电子-离子等离子体中任意振幅离子声孤波（IASW）和周期波（IAPW）的传播。结果表明，系统的维数和自由度起着至关重要的作用，在匹配的标准，这种波的传播。此外，它揭示了绝热离子的情况下，不同于等温的，在某些情况下，存在一个分数离子温度上限IAPW的存在。结果还表明，对于等温和绝热离子等离子体，振幅随分数离子温度变化的规律是完全不同的。
2010-10-13 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
Enhanced damping of ion acoustic waves in dense plasmas
本文提出了一种考虑Umklapp过程的稠密等离子体和热稠密物质中离子声波阻尼的理论。一个更高的衰减率相比，从朗道阻尼理论的预测预测高Z致密等离子体的电子密度范围从$10^{21}$到$ 10^{24} \mathrm{cm^{-3}}$和电子温度是适度高于费米能量。
2010-11-20 physics.plasm-ph
Ion sound and dust acoustic waves at finite size of plasma particles
我们考虑了离子的有限尺寸对经典等离子体性质的影响。本文主要研究电子-离子等离子体中的离子声。我们还考虑了尘埃等离子体，在那里我们考虑了有限尺寸的离子和尘埃粒子，并考虑了尘埃声波的色散。粒子的有限尺寸影响经典等离子体性质。有限尺寸的粒子对小波长有相当大的贡献，这是量子效应出现的区域。因此，考虑量子等离子体中离子的有限尺寸也是非常重要的。
2014-01-14 physics.plasm-ph
Effect of thermal ions on fluid nonlinear frequency shift of ion acoustic waves in multi-ion species plasmas
提出了一个考虑离子温度影响的多离子等离子体中离子声波（IAWs）的流体非线性频移模型。由于在惯性约束聚变（ICF）等离子体中存在热离子，同时存在太阳风，因此在IAWs的非线性频移中需要考虑热离子的影响。然而，现有的模型[Berger等人，Physics of Plasmas 20，032107（2013）; Q. S. Feng等人，E 94，023205（2016）]仅考虑冷离子流体模型。这种考虑多离子组分和热离子的完整理论将更精确地计算大振幅非线性激光器的频率，特别是高离子温度的慢模，在空间物理和惯性约束聚变中具有广泛的应用前景。
2019-06-24 physics.plasm-ph
Nonplanar ion-acoustic subsonic shock waves in dissipative electron-ion-pcd plasmas
考虑了在空间和实验室等离子体中观测到的耗散电子-离子-pcd（正电荷尘埃）等离子体。本文用约化摄动法导出了修正的Burgers方程，研究了非平面圆柱形和球形离子声亚音速激波的基本特征。据发现，固定的pcd物种的离子声波的相速度降低，因此支持亚音速冲击波由于运动粘度（作为耗散源）的离子物种。观察到圆柱和球形亚音速激波随时间的演化非常显著，球形激波结构的时间演化比圆柱激波快。讨论了工作结果对空间和实验室等离子体的影响。
2020-09-28 physics.plasm-ph
Modulation instability of obliquely propagating ion acoustic waves in a collisionless magnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
本文研究了由绝热温离子和两种不同种类的电子组成的无碰撞磁化温等离子体中斜传播离子声波的调制不稳定性。本文用标准约化微扰法导出了一个描述离子声波非线性振幅调制的非线性薛定谔方程，该方程满足离子声波与均匀静态磁场方向成任意角度传播时的色散关系。本文研究了两个非线性薛定谔方程$-$之间的对应关系，一个方程描述了沿任意方向传播的离子声波对磁场方向的振幅调制，另一个方程描述了沿磁场方向传播的离子声波的振幅调制。导出了调制离子声波的不稳定性条件和最大不稳定性增长率。我们已经看到，不稳定性的最大增长率的存在区域随着磁场强度值的增加而减小，而不稳定性的最大增长率的存在区域随着$\cos θ$的增加而增加，其中$θ$是离子声波与外部均匀静态磁场的传播角度。同样，不稳定性的最大增长率随着$\cos θ$的增加而增加，并且不稳定性的最大增长率也随着$β_{e}$的增加而增加，直到波数的临界值，其中$β_{e}$是与较热电子种类的非热分布相关联的参数。
2019-06-25 physics.plasm-ph
Dust ion acoustic solitary structures at the acoustic speed in presence of nonthermal electrons and isothermal positrons
Sagdeev赝势技术和Das等人[J.Plasma Phys.78，565（2012）]开发的解析理论已被用于研究由带负电荷的静态尘埃颗粒、绝热暖离子、非热电子和等温正电子组成的无碰撞非磁化尘埃等离子体中声速下的尘埃离子声孤波结构。本系统在声速下支持正势孤波和负势孤波，但在声速下不支持极性相反的孤波结构共存。该系统在声速下也支持负势双电层，但不支持正势双电层。虽然在超声速下系统支持正势超孤子，但在声速下不存在任何极性的超孤子。孤波结构的成分参数空间和描述尘埃离子声波在声速的非线性行为的动力系统的相图的帮助下进行了研究。对于无正电子时，在声速下存在负势双电层和负势超孤子的情况，利用相图讨论了在声速下双电层形成后超孤子向孤子转变的机制.利用相图分析了声速孤立波结构与超声速孤立波结构的区别。
2018-01-20 physics.plasm-ph
Electron heating in a current-driven turbulence as a result of nonlinear interaction of electron- and ion-acoustic waves
我们研究了无碰撞电流驱动湍流中由于电子和离子声波之间的非线性相互作用引起的电子加热。PIC模拟结果表明，由于电子和离子的平均速度相差很大，Buneman不稳定性激发了大振幅的离子声波，强烈地改变了电子速度分布函数，导致二次不稳定性产生快速的电子声波，并在此过程中最终产生一个巨大的电子空穴.这个巨大的电子空穴负责由于相混合而产生的强电子加热。数值模拟结果与以前的观察结果是一致的，并提供洞察的关键过程负责电子加热和非线性波的产生在无碰撞电流驱动的不稳定性。
2022-08-01 physics.plasm-ph
Effect of Landau damping on alternative ion-acoustic solitary waves in a magnetized plasma consisting of warm adiabatic ions and non-thermal electrons
Bandyopadhyay和Das [Phys. Plasmas，9，465-473，2002]已经导出了磁化等离子体中的离子声波的非线性宏观演化方程，该磁化等离子体由暖绝热离子和非热电子组成，包括Landau阻尼效应。本文还导出了当上述宏观演化方程的非线性项系数为零时，相应的非线性演化方程，用修正的宏观演化方程描述了离子声波的非线性行为。但是他们没有考虑系数非常接近于零的情况。这就是本文所考虑的情况，我们导出了相应的包含朗道阻尼效应的演化方程。最后，得到了这种宏观演化的孤立波解，发现其振幅随时间缓慢衰减。
2015-07-24 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust ion-acoustic solitary waves in dusty plasmas
利用标准约化微扰技术（RPT）研究了小振幅尘埃离子声波（DIAWs）在离子束驱动的等离子体中的非线性传播，其中包含了玻尔兹曼电子、正离子和静止带电尘埃颗粒。结果表明，离子束与离子相速度比$(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)$等参数对稳态DIAW振幅和宽度的影响，并将结果应用于实验室离子束和空间等离子体（如空间等离子体）中。极光等离子体）进行了解释。
2010-10-26 physics.plasm-ph
Dust-Ion-Acoustic Waves in unmagnetized 4-component plasma
本文研究了尘埃离子声波在非磁化的四组分等离子体中的传播。四组分等离子体由麦克斯韦负离子、冷移动正离子、$κ$分布电子和带正电荷的尘埃颗粒组成。根据Sagdeev赝势和相图的特征，观察到三种类型的非线性波--孤子、双层和超孤子。这种非线性波存在的条件对等离子体参数非常敏感。本研究所获得的结果对空间等离子体以及实验室中的超小型半导体器件领域具有广泛的相关性。
2020-01-15 physics.plasm-ph
Observation of neutrals carrying ion-acoustic wave momentum in partially ionized plasma
在非磁化线性等离子体装置中，对氩等离子体中离子声波的传播进行了实验研究。中性粒子的密度通过改变中性粒子的压力而改变，而中性粒子的压力又改变了离子-中性粒子和电子-中性粒子碰撞的平均自由程，中性粒子与等离子体的碰撞改变了IA波的振幅、速度和传播长度等特性。与先前报道的中性粒子在频率范围ω<ν_in（其中ω为离子-声模频率，ν_in为离子-中性粒子碰撞频率）内对IA波的衰减不同，本文对IA波的实验研究表明，随着中性粒子压力的增加，碰撞支持IA波传播更长的距离。一个简单的分析模型定性地支持实验结果。
2019-11-30 physics.plasm-ph
The electron acoustic waves in plasmas with two kappa-distributed electrons at the same temperatures and immobile ions
研究了具有两个κ分布电子和稳态离子的等离子体中线性电子声波的传播。假设两个电子的温度相同，但Kappa指数不同。结果表明，当一个kappa指数足够小而另一个kappa指数足够大时，电子声波存在弱阻尼区。数值研究了色散和阻尼率。分析了弱阻尼电子声波的参数空间。此外，还将本模型中的电子声波与其它模型中的电子声波，特别是双温电子等离子体中的电子声波进行了比较。最后，我们进行了Vlasov-Poisson模拟来验证理论。
2021-08-04 physics.plasm-ph
Excitation and control of chirped nonlinear ion acoustic waves
利用啁啾频率驱动微扰激励和控制大振幅离子声波。该过程涉及捕获到自共振（连续的非线性同步）与驱动器通过线性共振的问题。向自共振的转变在驱动幅度上具有尖锐的阈值。这种转变的理论发展超越Korteweg-de-Vries限制使用Whitham的平均变分原理内的水囊模型和比较与Vlasov-Poisson模拟。
2014-03-11 physics.plasm-ph
Nonlinear separate spin evolution in degenerate electron-positron-ion plasmas
考虑了自旋电子声波、正电子声波和自旋电子正电子声波的非线性演化。结果表明，弱非线性动力学的每个波导致孤子的形成。总之，我们报告存在三种不同的孤子。首次描述了电子-正电子-离子等离子体中已知的自旋电子声孤子。首次报道了自旋电子正电子声孤子的存在。正电子-声孤子和自旋-电子-正电子声孤子是由正电势区域产生的。自旋电子声孤子在相对小的正电子不平衡$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-Acoustic-Like Modes in Ion-Loaded Pulsar-Wind Current Sheets: A Pressure-Balanced Existence Criterion
School of Computing and Artificial Intelligence, Southwest Jiaotong University（西南交通大学计算机与人工智能学院）；School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学物理科学与技术学院）；Department of Applied Sciences, Khalsa College of Engineering and Technology（卡尔萨工程与技术学院应用科学系）
本研究针对脉冲星风电流片中的类离子声模式，提出压力平衡存在判据，指出该模式仅存在于特定参数区域，为波驱动的局域耗散研究奠定基础。
2026-09-15 physics.plasm-ph
Ion-Acoustic Envelope Modes in a Degenerate Relativistic Electron-Ion Plasma
本文提出了一个一维电子-离子等离子体动力学的自洽相对论双流体模型。采用多尺度微扰技术，导致波包络的演化方程，在一个非线性薛定谔型方程（NLSE）的形式。相对论效应的列入示出引入密度相关的因素，不存在于非相对论的情况下-在调制不稳定的条件。讨论了相对论效应对NLSE的线性色散律和包络孤子解的影响。
2016-07-05 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
Kadomtsev-Petviashvili (KP) Burgers equation in dusty negative ion plasmas: Evolution of dust-ion acoustic shocks
研究了由电子、正负离子和带负电的静止尘埃颗粒组成的非磁化尘埃等离子体中尘埃离子声（DIA）孤波的非线性传播。从包含离子热压力和运动粘度的流体动力学方程组出发，采用标准的约化微扰方法，导出了控制DIA激波演化的Kadomtsev-Petviashivili Burgers（KPB）方程。得到了KPB方程的定态解，并分析了它在不同等离子体数密度、离子温度和质量下的性质。结果表明，从负势激波到正势激波的转变取决于等离子体中的负离子浓度和DIA波传播的稳定性。
2014-11-20 physics.plasm-ph
Collisional Effects, Ion-Acoustic Waves and Neutrino Oscillations
我们分析离子声波和中微子味振荡之间的耦合碰撞效应的作用，讨论其相关性等离子体不稳定性在极端的等离子体环境中，如在II型超新星，强烈的中微子爆发存在。电子（轻子）通过弱费米力耦合到电子中微子流体，但电子中微子可以转换为其他中微子口味，反之亦然。由于中微子味振荡的频率通常很低，比等离子体频率小很多阶，等离子体波和中微子味振荡之间的有效能量转移发生在低频静电分支，即离子声学模式。我们展示了在密集的天体物理场景中离子声波的不稳定性，重点是电子-离子散射介导的碰撞效应。最大的不稳定性增长率进行评估，并比较II型超新星爆炸的特征逆时间。结果可用于非零中微子质量的独立实验验证，在等离子体物理的背景下。
2017-12-14 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock waves in magnetized pair-ion plasma
本文对三分量磁化等离子体中斜传播的离子声冲击波进行了理论研究。利用约化摄动法导出了Burgers方程。我们的等离子体模型支持的非广泛的电子的考虑下，积极和消极的冲击结构。研究发现，正、负冲击波势随外加磁场引起的斜角（$δ$）的增大而增大。正、负激波的振幅大小不受离子运动粘度的影响，但正、负激波的陡度随离子运动粘度的增加而减小。我们的研究结果在空间和实验室等离子体的影响进行了简要讨论。
2021-02-16 physics.plasm-ph
Modification of the formation of high-Mach number electrostatic shock-like structures by the ion acoustic instability
利用一维和二维粒子模拟方法研究了高马赫数下非磁化静电激波结构的形成。这些结构是通过两个相同的等离子体云的碰撞产生的，这些等离子体云由质量比为250的同等热的电子和离子组成。将碰撞速度相对于等离子体的初始离子声速的马赫数设定为4.6。这种高的马赫数使这种结构的形成延迟数十个逆离子等离子体频率。在1D模拟中观察到一对稳定的冲击状结构，这对结构逐渐演变为静电冲击。离子声不稳定性，它可以在2D模拟，但不是在1D的一个，竞争的非线性过程，产生这些结构。倾斜的离子声波使它们的电场破碎。大部分离子改变其速度的过渡层变宽，并且它们的速度变化减小。双层-冲击混合结构的发展。
2013-10-07 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shocks with reflected ions: modeling and PIC simulations
非相对论性无碰撞激波广泛存在于空间和天体物理等离子体中，被称为高效的粒子加速器。然而，我们对无碰撞冲击的理解，包括它们的结构和它们加速粒子的机制仍然不完整。我们在这里提出的结果的数值模拟的离子声碰撞无冲击的基础上的一维（1D）动力学近似的电子和离子与一个真正的质量比。特别强调的是作为冲击耗散的主要驱动程序的冲击反射离子。根据激波参数研究了反射效率、反射粒子速度分布和激波静电结构。本文讨论了粒子加速在地球物理和天体物理冲击中的应用。
2015-03-26 physics.plasm-ph
Modulational instability of ion-acoustic wave packets in quantum pair-ion plasmas
研究了量子电子对离子等离子体中量子离子声波的振幅调制。结果表明，量子耦合参数$H$（等离子体激元能量密度与费米能之比）是决定QIAW包调制稳定性的根本因素，没有它，QIAW包调制不稳定.根据$H$和正负离子密度比$β$，得到了调制稳定性（MS）和不稳定性（MI）的新机制。得到了MI的增长率，其最大值随$β$的增大而增大，随$H$的增大而减小。这些结果对于理解密集天体环境、实验室负离子等离子体以及下一代激光固体密度等离子体实验中调制QIAW包的起源具有重要意义。
2010-08-19 physics.plasm-ph
Dust ion-acoustic shocks in quantum dusty pair-ion plasmas
研究了尘埃离子声激波（DIAS）在四分量量子等离子体中的形成，四分量量子等离子体的成分是电子、正离子和负离子以及不动的带电尘埃颗粒。考虑了运动粘滞引起的耗散和电荷分离引起的色散以及玻姆势引起的量子隧穿效应。小振幅尘埃离子声波（DIAWs）的传播受Korteweg-de Vries-Burger（KDVB）方程控制，该方程不仅表现出振荡激波和单调激波，而且还依赖于量子参数H（电子等离子体激元与电子费米能量之比）和正负离子密度比。对于超过临界值的马赫数，可恢复大振幅定常激波。与小振幅激波不同，较小的粘性参数H和密度比可导致大振幅单调激波结构。这些结果对天体物理和激光等离子体研究具有重要意义。
2008-06-16 physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude ion acoustic solitary structures in a collisionless magnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
利用Sagdeev赝势方法研究了在均匀静态磁场中由绝热热离子、等温冷电子和非热电子组成的无碰撞磁化等离子体中的任意振幅离子声孤子、双电层和超孤子.我们已经使用的相图的动力学系统描述的非线性行为的离子声波，以确认存在不同的孤立结构。通过只考虑$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
Head-on collision of ion acoustic shock waves in collisionless plasma with pair-ions and electrons
研究了由正负离子和电子组成的非磁化无碰撞等离子体系统中离子-声冲击波（IASW）的迎头碰撞及其对冲击波（单调和振荡）形成和相移的影响。孤子解是从双侧Korteweg-de Vries Burger（KDVB）方程导出的。采用扩展的Poincare-Lighthill-Kuo（ePLK）方法得到KdVB方程。假设负离子是不动的，电子在等离子体中遵循玻尔兹曼能量分布。等离子体的参数，如密度比和运动粘度的静电激波轮廓，相移，振幅，形成的冲击（单调和振荡），以及对孤立子的解决方案的影响进行了研究。结果表明，正负离子的密度比对冲击波的形成和碰撞后的相移起着至关重要的作用。
2018-06-06 physics.plasm-ph
Investigations of the kinetic ion-acoustic soliton by the Bernstein-Greene-Kruskal integral method
本文用Bernstein-Greene-Kruskal积分法研究离子声孤子，推导俘获电子分布，划分孤子与电子空穴边界，并通过Vlasov模拟验证其稳定性。
2025-07-21 physics.plasm-ph
Ion-acoustic eigenmodes in a helical magnetic mirror
Budker Institute of Nuclear Physics（布德克核物理研究所）
该研究针对螺旋磁镜，探讨等离子体旋转与磁场波纹耦合产生的离子声学本征模，推导其线性近似方程，指出该模可引发异常离子散射以抑制稀薄等离子体流动。
2026-08-27 physics.plasm-ph
Dust acoustic solitary structures in presence of nonthermal ions, isothermally distributed electrons and positrons
研究了由负电荷尘埃颗粒、非热离子、等温分布的电子和正电子组成的四组分多组分等离子体中任意振幅尘埃声孤波结构，并考虑了尘埃温度的影响.本文用Sagdeev赝势方法讨论了当前等离子体系统中任意振幅的稳态尘埃声孤波结构。我们设计了一个计算方案来绘制不同尘埃声孤立子结构的存在域。我们只观察到等温离子的负势孤波。但当离子的非热性较强时，系统支持正势孤波、正势双层和两极孤波共存。正势孤波受正势双层的限制，但在任何参数区均未发现负势双层。该系统不支持任何极性的尘埃声超孤子。正电子的浓度在正双电层的形成中起着重要的作用。最后给出了动力学系统的相图，证实了不同尘埃声孤立子结构的存在。
2018-10-07 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
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
Linear and nonlinear ion-acoustic waves in non-relativistic quantum plasmas with arbitrary degeneracy
在非相对论非磁化量子等离子体流体模型中，研究了具有任意简并度电子的线性和非线性离子声波。电子的状态方程由局域费米-狄拉克分布函数得出，同样适用于完全简并或经典的非简并极限。离子被认为是冷的。通过玻姆势的量子衍射效应也被考虑在内。提出了一个适用于稀密等离子体的通用耦合参数。得到了离子声波的线性色散关系，并讨论了极端稠密或稀薄系统极限情况下的离子声速。在长波长范围内，结果与量子动力学理论一致。利用约化微扰方法，得到了适合于弱非线性解的Korteweg-de Vries方程，并分析了相应的孤子传输。研究发现，色散介质中简并电子的量子参数的变化会导致孤子峰和谷结构的形成，从而影响色散介质中的相速度。
2016-03-03 physics.plasm-ph
Magnetized ion-acoustic shock waves in degenerate quantum plasma
对磁化简并量子等离子体系统中的离子声激波进行了理论研究，该系统中含有无惯性的超相对论简并电子和惯性的非相对论正电荷重离子和轻离子.用约化摄动法导出了Burgers方程。可以看出，在考虑非相对论性正电荷重离子和轻离子时，等离子体模型只支持正静电冲击结构。研究还发现，非相对论性重离子和轻离子的电荷态和数密度增强了IASHW的幅值，而离子运动粘滞系数（$η$）降低了IASHW的陡度.我们的研究结果将有助于理解白矮星和中子星中IASHW的非线性传播。
2021-03-29 physics.plasm-ph
Nonlinear dust-acoustic solitary waves and shocks in dusty plasmas with a pair of trapped ions
本文研究了非磁化尘埃等离子体中小振幅尘埃声孤波和激波的传播特性。利用标准约化摄动方法，采用两种不同尺度的拉伸坐标，导出了复Korteweg-de Vries（KdV）方程和复Burgers方程形式的DA SW和激波演化方程。分析和讨论了尘埃电荷变化、尘埃热压力、正负离子数密度比以及自由离子温度与俘获离子温度对慢波和激波轮廓的影响。
2017-07-01 physics.plasm-ph
Scattering of electron holes in the context of ion-acoustic regime
基于完全动力学模拟方法研究了离子声孤立波之间的相互碰撞。研究了小相对速度和大相对速度两种情况，着重讨论了俘获电子布居数对碰撞过程的影响。结果表明，对于小的相对速度的情况下，排斥力之间的陷阱电子的人口的结果在散射的电子空穴。然而，如果相对速度相当高，则不能观察到这种现象，因为被困粒子数的影响非常微弱。
2019-03-14 physics.plasm-ph
Nonlinear interactions of ion acoustic waves explored using fast imaging decompositions
利用快速相机成像技术研究了磁化等离子体柱中离子声波的方位传播。使用适当的正交分解和2D傅立叶变换的高速图像序列进行分析，允许评估资产和两种分解技术的差异。从高速图像中提取了波的时空特征，突出了模式之间的能量交换。从重建的时间演化的模式，揭示了离子中性碰撞的影响，压力增加的模式的增长率。最后，利用双相干计算提取模式之间的非线性相互作用，并显示与方位波数$m$，$m-1$和$-1$，其中$m$为整数模式之间的相互作用的重要性。
2023-01-11 physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic waves in pair-ion plasma having non-thermal non-extensive electrons
研究了在含有惯性对离子、无惯性非热非广延电子和不动带负电荷大质量尘埃颗粒的四分量对离子等离子体中尘埃离子声波的调制不稳定性判据。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程（NLSE）. NLSE的非线性系数和色散系数可以预测DIAWs和相关的一阶和二阶DIA流氓波（DIARWs）的调制稳定和不稳定的参数机制。的MI增长率和配置的DIARW的检查，它被发现，MI增长率增加（减少）的负离子的存在（不存在）的情况下，随着带负电荷的尘埃粒子的数密度的增加。同时还观察到DIARW的振幅和宽度随着负（正）离子质量的增加而增大（减小）。简要讨论了这些结果对实验室和空间等离子体的意义。
2021-02-03 physics.plasm-ph
On the excitation of Ion Acoustic Soliton in quiescent plasma confined by multi-pole line cusp magnetic field
本文详细地研究了在多极线尖点磁场装置中，由无源放电产生的静止氩等离子体中的离子声孤子的受控实验观测和特性。在这个系统中，静电波动被发现是小于1%，静态等离子体的特性。在MPD中激发出离子声孤子，实验测量了离子声孤子的传播速度和宽度，并与一维KdV方程进行了比较。研究了两个反向传播孤子的相互作用，进一步证实了传播的孤立性。在成功描述了离子声孤子的特性之后，研究了尖点磁场的变化对离子声孤子传输的影响。实验观察到在MPD中，极尖磁场的大小影响孤子的激发和传播。孤子的振幅随着极场的增大而增大，当极场达到一定值Bp~0.6kG时，孤子的振幅随着极场的增大而减小。同时，孤子的宽度表现出不同的行为。尖形磁场几何结构对初级电子约束的作用被用来解释观测结果。
2022-08-02 physics.plasm-ph
Complex Korteweg-de Vries equation and Nonlinear dust-acoustic waves in a magnetoplasma with a pair of trapped ions
研究了含一对囚禁离子的磁化尘埃等离子体中尘埃声波的非线性传播。从大量尘埃流体的流体动力学方程和离子的动力学Vlasov方程出发，应用约化微扰技术，导出了一个具有复非线性系数的类KdV方程，它控制着等离子体中小振幅DA波的演化.由于正离子和负离子都呈涡旋状分布，因此出现了复杂系数。给出了KdV方程的解析解和数值解，并分析了外加磁场、尘埃压力以及正负离子质量和温度的影响。
2015-01-05 physics.plasm-ph
Obliquely propagating ion-acoustic shock waves in degenerate quantum plasma
对非线性离子声冲击波在由惯性非相对论正电荷轻、重离子、超相对论简并电子和正电子组成的无碰撞磁化简并量子等离子体系统中的传播进行了理论研究。用约化摄动法求解Burgers方程。已经观察到，在考虑下，我们的等离子体模型只支持正的潜在的冲击结构。研究还发现，离子运动粘度、斜角、数密度和等离子体种类的电荷状态的变化显著地改变了IASHW的振幅和陡度。我们的研究结果将有助于理解IASHW在白矮星和中子星中的传播。
2021-04-05 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic rogue waves in dusty plasma having super-thermal electrons
标准的非线性薛定谔方程（NLSE）是一个精确的方程组，可以用来研究尘埃等离子体介质中尘埃离子声波（DIAWs）和伴随的尘埃离子声波（DIARWs）的调制不稳定性判据。可以看出，在考虑惯性暖离子以及惯性带负电荷的尘埃颗粒的情况下，等离子体系统支持快DIA模式和慢DIA模式。离子和尘埃粒子的电荷态和数密度改变了DIAWs的不稳定性条件和DIARW的构型。这些结果被认为是解释空间和实验室尘埃等离子体中真正难题的基石。
2021-01-07 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
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
Heavy ion-acoustic rogue waves in electron-positron multi-ion plasmas
本文从理论上研究了重离子声波在四组分多离子等离子体（含惯性重负离子和轻正离子，以及无惯性非广延电子和正电子）中的非线性传播。采用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程。研究发现，非线性光散射方程导致了高强度IAWs的调制不稳定性（MI），并导致了高强度IAWs在传播过程中的非线性和色散效应，从而导致了高强度IAWs的流氓波（HIARWs）的形成。确定了HIAWs的MI条件，以及生成的HIARW的基本性质。结果表明，HIARW的显著特征（即不稳定性判据、MI的增长率、HIARW的振幅和宽度等）电子和正电子的非扩展性、轻正离子质量与重负离子质量之比、电子数密度与轻正离子数密度之比、电子温度与正电子温度之比等因素的影响，我们目前的调查与空间观测的相关性（即彗星彗发和地球电离层）和实验室（激光等离子体相互作用实验装置）等离子体。
2017-06-18 physics.plasm-ph
