Dust-acoustic envelope solitons in super-thermal plasmas
通过对非线性薛定谔方程（NLSE）的分析，研究了电子-正电子-离子-尘埃等离子体（包含超热电子、正电子和离子以及带负电荷的绝热尘埃颗粒）中尘埃声波的调制不稳定性.为了得到NLSE，已采用约化摄动方法。观察到两个不同的参数区域的稳定和不稳定的DW。超热电子，正电子和离子的存在显着修改的稳定和不稳定的区域。临界波数$k_c$（调制不稳定性开始）取决于超热电子、正电子和离子以及绝热尘埃浓度。
2019-04-03 physics.plasm-ph
Self-gravitating envelope solitons in a degenerate quantum plasma system
通过推导非线性薛定谔（NLS）方程，从理论上研究了含有惯性非相对论简并轻、重离子和无惯性非相对论简并正电子、电子的自引力简并量子等离子体系统（SG-DQPS）中离子声（IA）包络孤子的存在性及其基本特征.控制IA波动力学的NLS方程揭示了IA波的调制稳定区和不稳定区。不稳定区域允许产生调制稳定的亮包络孤子。结果表明，等离子体的稳定性和生长速率依赖于等离子体参数（如等离子体物种的质量和数密度）。我们的结果对致密天体（即白矮星、中子星和黑洞等）的意义进行了简要讨论。
2018-03-04 physics.plasm-ph
Self-gravitating envelope solitons in astrophysical compact objects
本文首次从理论上研究了离子声波在无碰撞非磁化简并自引力量子等离子体系统（SG-DQPS）中的传播。利用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程，研究了SG-DQPS中IAWs的非线性动力学行为。发现对于$k_c > k$（$k_c < k$）（其中$k_c$是决定IAWs稳定区和不稳定区的传播常数$k$的临界值），IAWs是调制不稳定的（稳定的），并且$k_c$仅取决于电子数密度与轻离子数密度的比值.同时还观察到自引力亮包络孤子是调制稳定的。我们的研究结果对于理解天体物理致密天体（如白矮星和中子星）中IAWs的非线性传播是有用的。
2018-03-01 physics.plasm-ph
Formation of solitary zonal structures via the modulational instability of drift waves
弱相干漂移波的径向包络动力学近似由非线性薛定谔方程控制，该方程是修正的长谷川-三马方程的一个极限。非线性薛定谔方程具有众所周知的孤子解，其调制不稳定性可以自然地产生孤子结构。在本文中，我们证明，这个简单的模型可以充分描述的孤波带状结构的形成修改Hasegawa-Mima方程，但只有当相干漂移波的振幅相对较小。在较大的振幅下，调制不稳定性反而产生稳定的带状结构。此外，我们发现，非相干漂移波的光束状光谱也可以调制不稳定的孤立或固定带状结构的形成，这取决于光束强度。值得注意的是，我们表明，这些漂移波可以被建模为量子类粒子（“漂移”）在最近开发的相空间（Wigner-Moyal）制定，直观地描绘了孤立的带状结构作为准单色漂移凝聚。类量子效应，如衍射，是必不可少的这些凝聚体;因此，后者不能描述的波动动力学模型的基础上，射线近似。
2019-05-23 physics.plasm-ph
Modulational electrostatic wave-wave interactions in plasma fluids modeled by asymmetric coupled nonlinear Schrödinger (CNLS) equations
本文研究非磁化等离子体中两共传播静电波包的相互作用，通过多尺度微扰法推导出非对称耦合非线性薛定谔方程，详细分析表明波-波耦合能显著扩大调制不稳定性的范围并提高其增长率。
2024-03-25 physics.plasm-ph
Modulation instability of lower hybrid waves leading to cusp solitons in electron-positron-ion Thomas Fermi plasma
根据低杂波的三波共振相互作用的思想，证明了在具有空间色散的电子-正电子-离子等离子体中，量子修正低杂波（QLH）可以衰减为另一个QLH波（其中电子和正电子被激活，而离子留在背景中）和另一个超低频QULH（其中离子是移动的）。玻姆势、交换关联和费米压力等量子效应对低混杂波的色散特性有显著的影响。然后导出了考虑QLH波非线性贡献的QLH波孤子形成的非线性Zakharov方程组。进一步研究了低杂波孤子的调制不稳定性，并由此考察了不同极限情况下的增长率。由于与三波共振相互作用相关的增长率通常小于与调制不稳定性相关的增长率，因此仅对后者进行了研究。研究了耦合Zakharov方程和NLS方程组在准定常状态下的孤子解。研究了具有非局域非线性的尖点孤子解和具有非局域非线性的普通孤子解。这种方法研究由电子、正电子和离子组成的费米气体中的低混杂波和尖孤子是一种新的、重要的方法。在这个量子等离子体理论中获得的一般结果将具有广泛的适用性，特别是在高能等离子体激光相互作用的过程中设置为实验室天体物理和固态等离子体。
2017-11-08 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
Envelope excitations in electronegative plasmas with electrons featuring the Tsallis distribution
我们研究了调制不稳定性（MI）的离子声波（IAWs）在电负性等离子体中含有正离子和负离子以及电子，按照Tsallis提出的非广延统计[J. Stat. Phys.52，479（1988）]。利用约化微扰法（RPM），得到了控制IAWs调制不稳定性的非线性薛定谔方程（NLSE）。受Ichiki \emph{et al.} [Phys. Plasmas 8，4275（2001）]实验工作的启发，研究了三种类型的负电性等离子体。数值模拟了各种参数对激光辐射传播的影响。我们发现，等离子体支持明亮和黑暗的解决方案。非广泛分布的电子的存在下被发现在包络激发的形成中起着至关重要的作用。参数空间中MI存在的区域敏感地取决于正离子与负离子的质量比（M）和负离子与正离子的密度比（$ν$）。考虑了广泛范围的非广泛$q$ -参数{ $(-1<q<3)$ }，并且在每种情况下，MI都在不同的条件下发生。这一研究结果对于理解空间和实验室等离子体中包络离子声孤立波的稳定传播是有用的，等离子体包括具有正电荷和负电荷的离子以及非麦克斯韦电子。
2013-09-13 physics.plasm-ph
Dust-acoustic envelope solitons in an electron depleted plasma
通过推导非线性薛定谔方程，对含有非广延正离子的反极性尘埃等离子体系统中尘埃声波的调制不稳定性进行了理论研究.研究了行波的MI和包络孤子的形成条件。亚扩展性和超扩展性的正离子被认为是改变的稳定和不稳定的参数范围的DAWS。尘埃粒子的加入使明、暗包络孤子的宽度都发生了变化。研究结果对了解火星大气、彗星尾部、太阳系以及实验室实验等环境中的大气电波的非线性特性具有一定的参考价值。
2020-07-02 physics.plasm-ph
Electrostatic dust-acoustic envelope solitons in an electron depleted plasma
利用约化微扰方法建立了标准非线性薛定谔方程，研究了由极性相反的尘埃颗粒和超热正离子组成的电子耗尽非磁化尘埃等离子体系统中静电尘埃声波的传播、调制不稳定性以及局域静电包络孤子的形成.相关的物理等离子体参数（即，正负尘埃粒子的电荷、质量、数密度、正离子的超热性等）对认识粉尘声波的稳定性条件具有重要意义。本文的研究有助于理解实验室和空间环境中与尘埃声波相关的尘埃声包络孤子的形成机制。
2020-08-24 physics.plasm-ph
Envelope solitons in double pair plasmas
考虑了一个含有冷的惯性正、负离子和无惯性的超热电子、正电子的双对等离子体系统。利用约化微扰法导出了标准非线性薛定谔方程，研究了离子声波的非线性动力学及其调制不稳定性。观察到调制稳定（不稳定）等离子体区形成离子声暗（明）包络孤子，高密度超热电子和正电子的存在增强（减小）了这一不稳定（稳定）区.研究还发现，电子或正电子组分的超热效应使非线性增强，加速了包络亮孤子的形成。这些结果是适用于空间和实验室等离子体系统的局部静电扰动的传播理解。
2019-04-14 physics.plasm-ph
Modulational instability in large-amplitude linear laser wakefields
通过二维粒子模拟研究了大振幅线性激光尾流场中离子密度扰动的增长。增长率和波数被发现是一致的纵向强场调制不稳定性（SFMI）。我们研究了高斯尾场包络的不稳定性的横向依赖性，并表明增长率和波数可以最大化离轴。轴上生长速率被发现随着离子质量或电子温度的增加而降低。这些结果与朗缪尔波的色散关系密切一致，朗缪尔波的能量密度比等离子体热能密度大。尾场加速器，特别是多脉冲计划的影响，进行了讨论。
2023-03-14 physics.acc-ph 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
Nonlinear theory of the modulational instability at the ion-ion hybrid frequency and collapse of ion-ion hybrid waves in two-ion plasmas
该研究针对双离子等离子体中垂直外磁场传播的二维非线性离子-离子混合波，推导含二次谐波贡献的静电势包络非线性方程，得到调制不稳定性增长率，预测了无二次谐波时的波坍缩现象，还发现计入二次谐波相互作用可形成稳定二维孤子。
2024-04-12 nlin.PS physics.plasm-ph
Radial Spreading of Drift Wave-Zonal Flow Turbulence via Soliton Formation
在平板模式中研究了漂移波径向包络和纬向流振幅的自洽时空演化。耦合偏微分方程在一个简单的极限下的稳态解产生DW-ZF孤子结构的形成，它的传播速度取决于包络峰的振幅。由于线性增长/阻尼、耗散、平衡不均匀性和孤子动力学的影响，还可以观察到其他有趣的物理现象，例如孤子的产生、破坏、碰撞和反射以及湍流爆发。孤子的传播导致DW湍流的显著径向扩展，因此可以通过加宽湍流区域来影响输运随系统尺寸的缩放。还阐明了本分析与环形几何中DW-ZF相互作用描述的对应关系[2，3]。
2009-02-21 physics.plasm-ph
Fermi-Pasta-Ulam recurrence and modulation instability
本文对一维聚焦非线性薛定谔方程（NLSE）中类似的Fermi-Pasta-Ulam（FPU）递推式给出了定性解释。这种复发可以被认为是调制不稳定性的非线性发展的结果。所有已知的描述调制不稳定凝聚体背景下传播的精确局域孤子型解都表明了与孤子相互作用后凝聚体状态的重现。在孤子离开初始区域后，凝聚态局部恢复到原来的形式，但振幅不变，相位不同。这是NLSE的FPU递归的模拟。基于NLSE的可积性，我们证明了FPU递归不仅发生在凝聚体上，而且发生在更一般的椭圆余弦波形式的解上。这个解在空间上是周期性的，可以表示为孤子晶格。在孤子间距较大的情况下，该晶格退化为孤立孤子解。在密孤子堆积的相反极限下，晶格转变为凝聚态。椭圆余弦波也是调制不稳定的，由于孤子重叠。这种线性阶段的不稳定性不提供椭圆余弦波的重现。复发发生在调制不稳定性的非线性阶段。从实用的观点来看，后者的性质是非常重要的，特别是对于使用孤子作为信息载体的光纤通信系统。
2016-05-17 cond-mat.stat-mech nlin.SI physics.optics
Nonlinear Landau damping of wave envelopes in a quantum plasma
本文重新讨论了量子电子-正电子对等离子体中静电波包的朗道阻尼非线性理论。从耦合到Poisson方程的Wigner-Moyal方程出发，应用多尺度技术，导出了控制静电场演化的非线性薛定谔（NLS）方程.结果表明，NLS方程的系数，包括非局部非线性项，这是由于共振粒子具有群速度的WEs，显着修改的粒子色散。量子参数$H$（等离子体激元能量的热能密度的比率），与粒子的色散，载波的朗道阻尼率的影响，以及调制不稳定性的WEs。结果表明，朗道阻尼率和孤波振幅衰减率与经典值$(H=0)$相比有很大的减小。
2016-10-24 physics.plasm-ph
Modulation of drift-wave envelopes in a nonuniform quantum magnetoplasma
研究了由冷离子和简并电子组成的非均匀量子磁等离子体中低频、长波静电漂移波包络的振幅调制。考虑了与非相对论简并电子的量子玻姆势和费米压力相关的隧穿效应，以及平衡密度和磁场不均匀性。从一组量子磁流体动力学（QMHD）方程出发，导出了一个控制调制量子漂移波包动力学的非线性薛定谔方程（NLSE）。用非线性方程组研究了Stoke波列对平面波小扰动的调制不稳定性。结果表明，量子隧穿效应和非均匀性尺度长度对漂移波包的MI起着决定性的作用。因此，后者可以在简并稠密磁等离子体中以明、暗包络孤子或漂移波孤子的形式传播。
2014-04-04 physics.plasm-ph
Electron-acoustic plasma waves: oblique modulation and envelope solitons
对由惯性冷电子、玻尔兹曼分布热电子和稳态离子组成的空间等离子体中传播的电子声波的振幅调制进行了理论和数值研究。已经考虑了倾斜于载波EAW传播方向的扰动。基于非线性薛定谔方程（NLSE）的稳定性分析表明，EAW可能变得不稳定;稳定性标准取决于调制方向和传播方向之间的角度$θ$。不同类型的本地化EA激发被证明存在。
2004-02-11 physics.plasm-ph physics.space-ph
Zonal flow generation by modulational instability
本文对分别用长谷川-三马（HM）方程或准地转正压位涡方程描述的等离子体漂移波或Rossby波的非线性相互作用激发纬向流的包络形式作了教学性的评述。在等离子体的情况下，HM方程的修改形式，它考虑到抑制的磁表面平均的电子密度响应的少量的旋转变换，也进行了分析。在修正的HM情况下，调制的波列对纬向平均流的激励特别强。对相干波列的局部频散关系进行了线性化处理，并通过插入非线性激发的平均流来求出非线性频移。使用一般的非线性薛定谔方程的均匀载波，小调制的波列的不稳定性的标准，是最大的增长率和相速度的调制和带状流，在修改和未修改的情况下。
2006-10-04 physics.ao-ph physics.plasm-ph
On the optimal focusing of solitons and breathers in long wave models
本文在具有正三次非线性项的Gardner方程的框架内研究了任意数目孤子和呼吸子的最佳（同步）碰撞条件，该方程在小振幅和大振幅的限制下趋向于其它长波模型，即经典的和修正的Korteweg-de Vries方程。得到了Gardner方程中孤立孤子或呼吸子的局部解。精确计算了焦点处的波振幅。它表现出孤子和呼吸子的部分振幅的线性叠加。证明了选择合适的孤子极性和呼吸子相位对焦点的累积振幅的关键作用。当孤子具有交替极性时，它们最同步。讨论了聚焦非线性薛定谔方程中包络孤子和呼吸子同步问题的直接联系（呼吸子对应于在凝聚体上传播的包络孤子）。
2018-08-29 nlin.PS nlin.SI physics.flu-dyn
