Oblique propagation of longitudinal spin-electron acoustic waves under the influence of the Coulomb exchange interaction and the quantum Bohm potential
研究了磁有序金属中交换作用对自旋电子声波在相对于外磁场斜向传播时性质的影响。还考虑了朗缪尔波和Trivelpiece-Gould波的谱。众所周知，在这一范围内，自旋电子声波的频谱有两个分支。研究了交换相互作用对它们性质的影响。量子玻姆势也包括在内。交换作用和量子玻姆势的贡献相反，但它们对波矢的依赖性不同，不能相互补偿。这种竞争产生了Trivelpiece-Gould波谱的非单调行为。发现朗缪尔波和SEAWs的单调谱发生了明显的变化。
2017-11-30 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
Spin-electron-acoustic waves and solitons in high-density degenerate relativistic plasmas
如果自旋向上的电子和自旋向下的电子彼此相对运动，则可以在简并电子气中发现自旋电子声波（有时称为自旋等离子体）。在这里，我们建议相对论流体动力学与单独的自旋演化，使我们能够研究线性和非线性自旋电子声波，包括自旋电子声孤子。本文提出的流体动力学模型是相对论流体动力学模型的相应推广，它包括自旋上升电子和自旋下降电子的偏浓度、偏速度场、偏平均反向相对论伽马因子和反向相对论伽马因子的偏通量等函数的演化方程。我们发现相对论效应降低了自旋电子声波的相速度。数值分析了朗缪尔波、自旋电子声波和离子声波的谱随电子自旋极化的变化。结果表明，在相对论极限下，朗缪尔波和自旋电子声波的谱线越来越接近。证明了相对论性自旋电声孤子的振幅和宽度与自旋的关系。发现在相对论效应的影响下，有电场势的亮孤子重新形成暗孤子。
2021-12-27 physics.plasm-ph
Exchange effects in Coulomb quantum plasmas: Dispersion of waves in 2D and 3D mediums
本文描述了三维和二维等离子体的库仑交换作用的量子流体力学方程。导出了力密度的显式表达式。提出了考虑交换作用的库仑量子等离子体的非线性薛定谔方程。我们显示的贡献的交换相互作用中的分散的朗缪尔，和离子声波。我们考虑了自旋极化率对库仑交换作用强度的影响。这是重要的，因为具有相同自旋方向的粒子和具有相反自旋方向的粒子之间的交换相互作用是不同的。在小的粒子浓度$n_{0}<<10^{25}cm^{-3}$和小的极化，交换相互作用给出了费米压力的小的减少。随着极化强度的增加，交换作用的作用变得更加重要，从而可以克服费米压力。交换作用也降低了朗缪尔频率的贡献。由于交换作用改变了压力的符号，因此在大极化极限下不存在离子声波。在大的粒子浓度$n_{0}>>10^{25}cm^{-3}$的费米压力占主导地位的交换相互作用的所有极化。我们对二维量子等离子体也得到了类似的结果。
2014-03-24 physics.plasm-ph
Radiative corrections to the Coulomb law and model of dense quantum plasmas: Dispersion of waves in magnetized quantum plasmas
考虑了对电磁相互作用的两种量子电动力学辐射修正及其对高密度量子等离子体性质的影响。考虑了库仑相互作用的线性辐射修正。它的贡献的朗缪尔波的频谱。第二类辐射修正与强电磁场下麦克斯韦方程组的非线性有关。简要讨论了它对磁化等离子体横波谱的贡献。在考虑朗缪尔波谱时，我们考虑了自旋向上和自旋向下的电子的不同分布的影响，揭示了费米压力的变化。
2014-05-15 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Nonlinear wave interactions as a model for naturally enhanced ion-acoustic lines in the ionosphere
在平衡条件下，来自电离层的非相干雷达散射将显示两条对称的离子声学线，波传播的每个方向各一条。例如，来自EISCAT斯瓦尔巴德雷达（ESR）的许多观测表明，该离子线的对称性可以被打破，伴随着增强的非热波动水平，即，自然增强离子声学线（NEIALs）已经提出了几种模型来解释这些自然增强的线条。在这里，我们考虑其中之一，这表明电子束激发的朗缪尔波的衰减引起增强的非对称离子线在电离层中。我们使用弱湍流近似，并确定朗缪尔衰变过程的关键参数是有效地产生所观察到的信号。
2019-05-03 physics.plasm-ph physics.space-ph
How Electron Two-Stream Instability Drives Cyclic Langmuir Collapse and Continuous Coherent Emission
连续的等离子体相干发射是由强电子双流不稳定性的非线性演化驱动的重复朗缪尔崩塌维持的。朗缪尔波在线性阶段受孤立波调制，在非线性阶段受静电哨声波调制。调制不稳定性导致朗缪尔坍缩和电子加热，填充在空穴。高压通过激发短波长离子声模式释放，该模式由电子阻尼并重新激发小尺度朗缪尔波-该过程关闭了保持连续相干发射的反馈回路。
2017-02-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-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
Modulational instability of a Langmuir wave in plasmas with energetic tails of superthermal electrons
研究了超热电子对各向同性等离子体色散特性和单色朗缪尔波调制不稳定性的影响，其中电子分布函数的幂律尾扩展到相对论速度，并包含了等离子体的大部分动能.这样一个充满活力的尾巴的电子被示出，以增加热校正的朗缪尔波频率，这是相当于在流体的方法中的有效电子温度的增加，几乎没有影响的离子声波的分散，其中温度的作用是由低能量的核心电子的热扩散发挥。研究还发现，与平衡态相比，非麦克斯韦等离子体的调制不稳定性谱明显变窄，而最大增长率和相应的波数不变。
2012-11-19 physics.geo-ph physics.plasm-ph
Vlasov simulations of Langmuir Electrostatic Decay and consequences for Type III observations
静电衰减使得能量从有限振幅的朗缪尔波转移到后向散射的子朗缪尔波和离子声密度波动。这种机制被认为是产生III型太阳射电辐射的第一步，其频率是等离子体频率的两倍。在Te = Tp的情况下，考虑Langmuir局域波包，通过Vlasov-Poisson模拟研究了静电衰减.模拟结果被认为是在良好的协议与最近报道的观测从立体声任务的静电衰减的光束驱动的朗缪尔波在III型突发。
2013-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Langmuir wave self-focusing versus decay instability
在有限振幅的朗缪尔波（LW）中，电子俘获导致频率偏移Δ ω TP < 0，朗道阻尼减小。这可能导致调制不稳定。在短波长范围内首次计算了它的生长速率和由于俘获电子以速率ν逃逸而引起的阻尼阈值。当背景等离子体处于热平衡时，当k λ D > 0.46时，不可能存在这种俘获粒子调制不稳定性（TPMI），而当0.33 < k λ D < 0.46时，TPMI要求涨落波矢有一个垂直于k的分量，即LW波矢，λ D为电子的德拜长度.它的非线性演化导致自聚焦。与重新评估的LW离子声衰减不稳定性（LDI）进行了比较：与经典估计相比，新的LDI阈值降低了主LW Δω TP，因为频率匹配导致子LW的波数和阻尼减小。对于与最近的受激拉曼散射实验相关的参数估计（Kline等人，提交给PRL），LDI和TPMI阈值在0.28 < k λ_D < 0.34的范围内交叉，与观察到的LDI状态变化一致。然而，如果ν超过一个临界值，估计为电子等离子体频率的1%，那么TPMI在任何波数下都是不可能的。
2004-05-05 physics.plasm-ph
Low energy Langmuir cavitons: asymptotic limit of weak turbulence
朗缪尔湍流是等离子体物理中波动湍流的一种原型。通过1D-1V Vlasov-Poisson模拟，我们发现朗缪尔弱湍流的长时间演化产生了相干结构，称为朗缪尔空穴，从而说明了弱湍流区的崩溃。这些结构对应于由高频朗缪尔振荡产生的压力和有质动力之间的平衡。朗缪尔空穴是预期在高能量下产生的强朗缪尔湍流的典型特征，并且当朗缪尔能量为等离子体热能的量级时达到饱和。尽管这种广泛传播的信念，在这里，我们观察到，从弱朗缪尔湍流演化出现的空穴，饱和在低得多的能量。我们表明，这些朗缪尔相干结构的特点是由一个更大的长度尺度相对于德拜长度。这证明了在空间等离子体观测中应该看到“大”和“浅”的稳定空穴。向强湍流的过渡被证明是一个初始弱湍流逆级联的后果。最后，从动力学模型出发，对离子声振荡的有效状态方程进行了数值检验。
2013-01-15 nlin.PS physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear wave-wave interactions in quantum plasmas
等离子体中的波-波相互作用是16世纪以来的重要研究课题。在现代等离子体物理中，由高频朗缪尔波和低频离子声波耦合而形成的朗缪尔孤子是湍流背景下最有趣的现象之一。此外，量子等离子体，这是无处不在的超小型电子设备，微机械系统以及在密集的天体物理环境中是当前的研究课题。基于对量子等离子体的研究兴趣，本文从理论上研究了一维量子Zakharov方程（QZEs）所描述的量子朗缪尔波（QLWs）和量子离子声波（QIAWs）的非线性相互作用.结果表明，当线性模的激发长度尺度大于最不稳定模的激发长度尺度时，系统将发生时空混沌的转变。然而，在量子隧穿效应的存在下，这样的长度尺度将更大（与经典的长度尺度相比）。后者诱导强烈的QIAW辐射，导致模式之间的碰撞和融合的发生在比经典的情况下更早的时间。此外，数值模拟的QZEs显示，许多孤立的模式可以激发和饱和通过调制不稳定性（MI）的不稳定的谐波模式。在较长的时间内，由于强QIAW辐射以及随机运动中的碰撞和融合，这些孤子出现在STC状态。因此，系统中的能量被强烈地重新分配，这可能会开启量子等离子体中朗缪尔湍流的开始。
2010-09-07 physics.plasm-ph
Plasmon band gap generated by intense ion acoustic waves
在强离子声波的存在下，等离子体激元的能量-动量色散关系被强烈地修改以呈现带隙结构。离子声波的强度可以从带隙宽度来测量。等离激元带隙可以用来阻断朗缪尔波衰减的非线性级联通道
2010-04-26 physics.optics physics.plasm-ph
Threshold for Electron Trapping Nonlinearity in Langmuir Waves
我们评估时，电子捕获非线性预期是重要的朗缪尔波。其基本判据是：在速度空间的俘获区，电子的退陷速率nu_d的倒数必须超过深陷电子的反弹周期τ_B =（n_e/delta n）^{1/2} 2 π/omega_pe。无单位品质因数，“反弹数”N_B = 1/（nu_d tau_B），封装了该条件并定义了N_B=1的捕获阈值幅度。发现对流损失（横向和纵向）的空间有限的朗缪尔波的脱陷率。利用2D-2 V Vlasov程序Loki对有限横截面的驱动波进行了数值模拟，结果表明，对于横向损耗，俘获非线性随N_B的增加而增加，并且在N_B ~ 1时，俘获非线性显著增加。由于库仑碰撞（电子-电子和电子-离子）的脱陷率也被发现，与俯仰角散射和平行的阻力和扩散处理在一个统一的方式。给出了一种结合对流和碰撞去陷的简单方法。介绍了在惯性约束聚变靶中低密度等离子体条件下的应用。结果表明，对流横向损耗通常是单个f/8激光散斑中最有效的退陷过程。对于典型的等离子体和激光条件下的内激光锥的国家点火装置，局部反射率约3%的估计产生显着的捕获效果。
2012-11-19 physics.plasm-ph
Current-driven Langmuir Oscillations and Streaming Instabilities
布尼曼和离子声学不稳定性通常与不同的电子和离子漂移速度相关，以这样的方式，存在通过等离子体的大电流。然而，由于最近发现的电流驱动的朗缪尔振荡（1-3），在这些配置中的相对漂移速度将以等离子体频率振荡，并且具有至少初始漂移速度的幅度。相反，教科书假定恒定的漂移速度。由于在该假设下得到的生长速率远小于等离子体频率，因此在线性生长阶段将发生几个振荡周期，这将抑制不稳定性。我们提供这些振荡的一般理论推导，并显示模拟结果的不稳定性的改变的行为。最后，我们假设，漂移平均可能是一个可行的方法来计算修改后的增长率。
2022-03-14 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Exchange effects in magnetized quantum plasmas
我们将包括库仑交换相互作用在内的多粒子量子流体力学应用于磁化量子等离子体。我们考虑了库仑交换作用影响下的一些波动现象。由于库仑交换作用对纵波和横纵波都有影响，我们着重研究了非等温磁化等离子体中的朗缪尔波、Trivelpiece-Gould波、离子声波、低频纵向离子声波和低频电磁波在$T_{e}\gg T_{i}$中的色散。数值模拟了不同类型波的频散特性。
2014-05-24 physics.plasm-ph
Vlasov-Poisson simulations of electrostatic parametric instability for localized Langmuir wave packets in the solar wind
最近在太阳风中的III型事件期间观测到的大振幅朗缪尔波形被解释为束驱动朗缪尔波的静电衰减的签名。这一机制被认为是解释太阳III型射电辐射产生的第一步。本文利用一维-一维Vlasov-Poisson数值模拟方法研究了典型太阳风条件下这种参数不稳定性的阈值。我们发现，所观察到的朗缪尔拍类波形的振幅是从全动力学模拟计算的有效阈值的顺序。相关的离子声密度波动的预期水平也被计算与观测进行比较。
2013-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Kinetic Electrostatic Waves and their Association with Current Structures in the Solar Wind
在太阳风中产生各种各样的动力波。这些波和更大尺度的结构之间的关系，如电流片和持续的湍流仍然是一个研究课题。同样，在太阳风中产生离子声波的不稳定性仍然是一个悬而未决的问题。本文的目标是调查动力学静电朗缪尔和离子声波在太阳风在0.5 AU，并确定是否电流片和相关的流不稳定性可以产生所观察到的波。这些波和电流之间的关系进行了统计研究。太阳轨道器的无线电和等离子体波仪器套件提供了波动电场的高分辨率快照。低频接收器解析离子声波的波形，时域采样器解析离子声波和朗缪尔波的波形。使用这些波形数据，我们确定当这些波被观察到的太阳风中的电流结构，估计从背景磁场。在太阳风中经常观测到朗缪尔波和离子声波。在0.5 AU处，约有1%的时间观察到离子声波。在海流增强的地区更有可能观察到波浪。然而，波通常不会发生在当前结构本身。观测到的太阳风中的电流太小，不足以通过单个离子和电子群体之间的相对漂移来驱动不稳定性。当存在多组分离子和/或电子分布时，观察到的电流可能足以不稳定。离子束是最合理的离子声波源。通过将朗缪尔波的峰值频率与由航天器电势计算的等离子体频率进行比较，证实航天器电势是背景电子密度的可靠探针。
2021-04-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Influence of quantum energy equation on electronic plasma oscillations
流体力学中的五矩近似不仅包括连续性方程和动量平衡方程，还包括能量方程。给出了具有库仑相互作用的非相对论量子粒子系统的流体动力学方程组。对这组方程进行线性化，得到了准中性电子与不动离子系统中朗缪尔波的色散关系。
2013-08-08 physics.plasm-ph
Prevalence of non-standard collapsing of strong Langmuir turbulence in solar corona plasmas
本文通过全动理学模拟研究太阳日冕中强朗缪尔湍流的完整生命周期，发现约80%波包因邻近作用呈现非标准坍缩、约70%能量因空腔过浅而逃逸，揭示了非标准朗缪尔坍缩在日冕等离子体中的重要作用。
2024-06-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Spin electron acoustic soliton: Separate spin evolution of electrons with exchange interaction
将分离自旋演化量子流体力学推广到包括库仑交换相互作用。库仑交换相互作用被认为是处于被一个电子占据的量子态的自旋下降的电子之间的相互作用，在平衡中起主要作用。将广义模型应用于非线性自旋电子声波的研究。证明了自旋电子声孤子的存在性。研究了浓度、自旋极化和交换相互作用对自旋电子声孤子性质的贡献。
2015-08-30 physics.plasm-ph
Quantum kinetic theories in degenerate plasmas
在这篇综述中，我们给出了最近的工作的概述量子动力学理论的等离子体。我们特别关注电子完全简并的情况。对于这样的系统，使用分布函数的扰动方法可能是有问题的。相反，我们提出了一个模型，认为费米面的动力学。该模型的优点是，即使分布函数的值可以很大的扰动以外的平衡费米面，费米面的变形是很小的非常大的振幅。接下来，我们调查的短尺度动力学的维格纳-Moyal方程取代弗拉索夫方程。特别是，我们研究了波粒相互作用，并推导出新型的波阻尼可以发生由于同时吸收（或发射）的多个波量子。最后，我们考虑量子动力学形式中的交换效应，以找到比使用密度泛函理论的交换势更准确的模型。我们推导出朗缪尔和离子声波的色散关系的交换修正。与基于密度泛函理论推导的交换势的结果比较，发现后者对朗缪尔波有相当的准确性，但对离子声波则不准确。
2017-11-11 physics.plasm-ph
Basic microscopic plasma physics unified and simplified by N-body classical mechanics
在典型的等离子体物理教科书中，对朗缪尔波的德拜屏蔽、碰撞输运、朗缪尔波的朗道阻尼以及朗缪尔波的自发发射等问题在不同的章节中进行了介绍。本文提供了一个紧凑的统一介绍这些现象，而不呼吁流体或动力学模型，但通过使用牛顿第二定律的$N$电子在一个周期性的框与中和离子背景。导出了静电势的严格方程。它的线性化和第一次平滑揭示了这个潜在的屏蔽库仑势的各个粒子的总和。平滑这个总和产生经典的伏拉索夫表达式，包括初始条件朗缪尔波的增长或阻尼的朗道轮廓计算。该理论的扩展，以适应捕获或混乱由于朗缪尔波的正确描述。在线性区，这种波的振幅被发现由朗道增长或阻尼和自发发射。使用屏蔽势，碰撞扩散系数的计算第一次通过一个收敛的表达式，包括正确的计算所有碰撞参量的偏转。屏蔽和碰撞输运被认为是电子排斥偏转的两个相关方面。
2012-11-22 physics.plasm-ph
Will shifted and truncated Maxwellian EVDF near the wall exhibit different electron currents?
实验探究壁面附近偏移与截断麦克斯韦电子速度分布对朗缪尔探针I-V特性的影响，发现截断分布模型适用，暗示电子流体方法在壁面附近可能不完整。
2024-06-24 physics.plasm-ph
Extraordinary waves in two dimensional electron gas with separate spin evolution and Coulomb exchange interaction
本文对二维简并电子气中的波进行了流体力学分析。横向电场与纵向电场一起被包括。库仑交换相互作用包括在分析中。与三维类等离子体介质相比，横向电场的贡献很小。我们表明，由于交换相互作用的非常（朗缪尔）波和自旋电子声波的频率下降。此外，自旋电子声波在相对大的自旋极化下具有负色散。相应的色散依赖关系进行了介绍和分析。
2016-04-29 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Effect of Laser-Plasma Interactions on Inertial Fusion Hydrodynamics
采用一种新的方法研究了激光-等离子体相互作用（LPI）对惯性约束聚变黑腔动力学特性的影响。流体动力学和LPI之间的相互作用-特别是受激拉曼散射（SRS）和交叉束能量转移（CBET）-主要通过朗缪尔和离子声波的动量和能量沉积发生。这在空间上重新分配耦合到目标的能量，这影响背景等离子体条件，从而修改激光传播。该模型显示了减少的CBET，和显着的激光能量损耗的朗缪尔波，这减少了壁X射线发射和胶囊内爆形状的黑腔实验的建模和数据之间的差异。
2016-12-29 physics.plasm-ph
Separated spin-up and spin-down evolution of degenerated electrons in two dimensional systems: Dispersion of longitudinal collective excitations in plane and nanotube geometry
将分离的自旋演化量子流体力学方法应用于平面样品和置于外磁场中的纳米管中的二维电子气，发现了电子气中的一类新的波，称为自旋电子声波。分离的自旋上的电子和自旋下的电子的演化揭示了在替代的朗缪尔波的一对混合波。两种混合波之一是修正的朗缪尔波。另一种混合波是自旋电子声波。我们研究这些波在二维电子结构中的色散。我们还考虑了色散特性对外磁场中电子自旋极化的依赖性。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Nonlinear oscillations of the amplitude of energetic-particle induced geodesic acoustic modes
De Vinci Higher Education, De Vinci Research Center（德芬奇高等教育学院，德芬奇研究中心）；Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；Department of Mathematics “F. Casorati”, University of Pavia（帕维亚大学“F.卡索拉蒂”数学系）
利用回旋动理学粒子模拟代码ORB5研究托卡马克等离子体中高能粒子诱导测地声学模振幅的非线性振荡，发现其与束-等离子体不稳定性类似的标度关系，并提出新的诊断方法。
2026-06-08 physics.plasm-ph
Persistence of Plasma Waves in the Heliosphere and Beyond
研究复杂运动天体等离子体流中的 Langmuir 波与剪切涡旋，揭示速度剪切导致的持续能量交换、指数不稳定性及波涡转换，并用以解释日球层和星际等离子体振荡。
2024-02-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Kinetic Enhancement of Raman Backscatter, and Electron Acoustic Thomson Scatter
一维欧拉Vlasov-Maxwell模拟表明，在重线性朗道阻尼区，由于电子俘获，受激拉曼散射（SRBS）动力学增强。传统的喇曼朗缪尔波被转换成一组束声模[L. Yin等人，E 73，025401（2006）]。首次从自洽喇曼物理中发现了低相速电子声波（EAW）。本文报道了抽运激光在EAW涨落中的后向散射，称之为电声汤姆逊散射。这种光在波长上类似于在单个热点实验中观察到的泵浦和SRBS波长之间的反射光，尽管幅度低得多，并且先前被解释为受激电子声散射[D. S.蒙哥马利等人，物理修订版信函87，155001（2001）]。在电子声散射的相位匹配频率以下，EAW最强，因此EAW不是由电子声散射产生的，不同电子束声模式的拍频被认为是EAW的激发机制，称为电子束声衰减。支持这一过程的证据，包括双谱分析，提出。通过将数值分布函数投影到高斯-厄米基上发现的线性静电模式包括光束声学模式（其中一些即使没有与光波的参数耦合也是不稳定的）和与所观察到的类似的强阻尼EAW。这种线性EAW的结果从非麦克斯韦特征的电子分布，而不是由于电子捕获的非线性。
2006-12-12 physics.plasm-ph
Extraordinary SEAWs under influence of the spin-spin interaction and the quantum Bohm potential
电子的自旋分离演化（SSE）导致自旋电子声波的存在。在垂直于外磁场传播的自旋电子声波中，横向电场的贡献很大。在准经典极限下，考虑了自旋的分离演化，研究了它的能谱。自旋-自旋相互作用和量子玻姆势对谱中的特殊SEAW有贡献。本文对这一贡献进行了研究。此外，我们还证明了自旋-自旋相互作用导致的特殊SEAWs的存在，如果忽略SSE。研究了在回旋频率大于朗缪尔频率的区域中，非寻常SEAW波与低层非寻常波的混合。
2018-03-30 physics.plasm-ph
A new low-frequency backward mode in inhomogeneous plasmas
当电磁横波在不均匀等离子体中传播时，当其电场具有背景密度梯度方向的分量时，由于密度梯度的存在，在各层等离子体中会出现电荷不平衡。由于这个原因，在波矢量的方向上出现了一些附加的纵向电场分量。这种纵向场可以与通常的静电纵向扰动耦合，如离子声波、电子朗缪尔波和离子等离子体波。结果，这些标准静电波被修改，除此之外，出现了全新的低频模式。本文讨论了普通电子-离子和成对等离子体中离子声波耦合和修正的一些基本特征以及新模式的性质。
2014-08-06 physics.plasm-ph
Laser Amplification in $e^{-}$-$μ^{-}$-ion Plasmas
本研究针对$e^{-}$-$μ^{-}$-离子等离子体中的激光放大展开，发现兼具离子声与类朗缪尔特性的μ波，通过PIC模拟验证其可实现高效激光放大，且波形保持性与抗不稳定性优于传统方案，模型可推广至多负电粒子等离子体系统。
2025-10-06 physics.plasm-ph
Momentum-Exchange Current Drive by Electrostatic Waves in an Unmagnetized Collisionless Plasma
本文研究了无磁化无碰撞等离子体中多物种与静电波相互作用通过动量交换驱动电流的机制，推导了通用公式，并以 Langmuir 波和离子声波为例进行了说明。
2020-04-21 physics.plasm-ph
The high-density regime of dusty plasma: Coulomb plasma
本文揭示了尘埃等离子体高密度区间的Coulomb屏蔽机制及其类夸克渐近自由等特性，并通过分子动力学模拟与流体动力学模型验证了该Coulomb等离子体的集体性质及Coulomb声波模式。
2024-03-24 physics.plasm-ph
Aspects of Electron Acoustic Wave Physics in Laser Backscatter from Plasmas
最近的实验结果从三叉戟激光器确认的重要性，在确定高强度的激光反射率的动力学效应。观察到的例子包括从低频电子声波（EAWs）的散射，并通过朗缪尔衰变不稳定性的湍流级联的前几个阶段。在这方面的解释和预测计算能力是由弗拉索夫代码的发展，它提供了高速度的空间分辨率在粒子相空间的高能区域，并不需要分析的基本方程的预处理协助。一个直接的弗拉索夫求解器，能够解决这些动力学过程，在这里使用的电子声波的存在和稳定性，连同其集体散射特性的基本方面。这些模拟扩展到现实的激光和等离子体参数特性的单热点实验。结果与实验显示受激拉曼和受激电子声散射定性一致。模拟的EAWs的振幅大于实验观察到的，并伴随着较高的相速度。这些微小的差异可以归因于一维无碰撞模型的局限性。
2006-03-24 physics.comp-ph 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
Exchange effects in a cold plasma
本文用量子动力学方法研究了等离子体中线性静电波传播的交换修正。我们特别考虑了零温度极限。为了简化计算，我们集中在长波长极限上，即波长比德布罗意波长长得多。对于离子声波的情况，我们计算了对阻尼率和频率实部的交换修正。对于朗缪尔波，我们发现了由于交换效应引起的频移，并将我们的结果与由密度泛函理论计算的常用交换势导出的频移进行了比较。
2015-04-21 physics.plasm-ph
Effect of external magnetic field and dust grains on the properties of Ion Acoustic Waves
在含有双温电子和尘埃颗粒的氢等离子体中，研究了外加磁场对离子声波传播的影响。采用低气压热阴极放电方法产生等离子体。通过在同一腔室中插入两个具有不同表面场强的尖形磁场的磁笼，实现了具有不同温度的所需的两个电子群。尘埃颗粒在降尘器的帮助下落入等离子体中，通过与等离子体相互作用获得负电荷。在等离子体中插入网格的帮助下激发IAW。平面朗缪尔探针被用作探测器来探测IAWs。飞行时间技术已被应用于测量IAWs的相速度。结果表明，在磁场存在下，IAWs的相速度增加，而引入尘埃粒子导致相速度降低。磁场被认为对波阻尼具有显著影响。这项研究将有助于利用IAWs作为诊断工具来估计等离子体参数的存在下，一个外部磁场。此外，该研究可能是有用的，用于估计在两个正离子物种等离子体中的相对离子浓度，以及在外部磁场的存在下的负离子的相对浓度。
2022-03-31 physics.plasm-ph
No cosmological constraints on dark photon dark matter from resonant conversion: Impact of nonlinear plasma dynamics
该研究通过粒子网格模拟证明，早期宇宙中暗光子共振转换为朗缪尔波会因等离子体非线性而饱和，从而否定了相关暗光子暗物质约束，使其减弱3000至10^7倍。
2025-10-15 astro-ph.CO hep-ph physics.plasm-ph
Nonlinear Fluid Simulation Study of Stimulated Raman and Brillouin Scatterings in Shock Ignition
采用多流体等离子体模型结合全电磁波方程组，开发了一个新的非线性流体激光等离子体不稳定性程序（FLAME）。完成的一维（1D）版本的火焰被用来研究在冲击点火的激光等离子体不稳定性。模拟结果表明，在四分之一临界面附近，受朗缪尔波衰减不稳定性（LDI）和抽运损耗的影响，绝对SRS模达到饱和。激光多普勒电离产生的离子声波作为受激布里渊散射（SBS）的种子，表现出猝发模式并引起强烈的泵浦损耗。在高温情况下，还观察到SRS在1/16临界表面处的再散射。这些结果与相应的Particle-in-Cell模拟基本一致。
2017-03-30 physics.plasm-ph
Classical and quantum kinetics of the Zakharov system
导出了量子朗缪尔波与量子离子声波非线性相互作用的动力学理论。该公式允许对Zakharov系统的量子修正进行统计分析。给出了背景随机相位对调制不稳定性的影响。在相干情况下，量子修正的效果是降低生长速率。此外，在经典极限下，由于部分相干性的存在，色散曲线会出现分叉。然而，部分相干性和量子校正的组合效应可能会导致调制不稳定性增长率的增加，与经典的情况相比。这一结果在稠密天体物理等离子体和实验室激光等离子体系统中可能具有重要意义。
2005-07-15 physics.plasm-ph
Investigation of the specific plasma potential oscillations with geodesic acoustic mode frequencies by heavy ion beam probing
在T-10托卡马克装置（R= 150 cm，a = 30 cm）上，用重离子束探针（HIBP）诊断，在离轴ECRH（B = 2.33T，Ip= 220 kA，r_ECRH=12 cm）区，研究了频率为15-30 kHz的特定振荡。先前的OH区实验表明，“20 kHz”模式主要是电势起伏。这些振荡在HIBP、朗缪尔探针和反射计的信号上可见。它们将引起极向旋转的波动，即m=0的扭转等离子体振荡，称为纬向流。HIBP样品体积位于r = 24 - 29 cm。观察到在OH和ECRH区，电势振荡的功率谱都是孤立的准单色峰，对比度范围为3-5。“20 kHz”模式的频率在观察区域内变化;它在22-24厘米处从20 kHz到28-29厘米处的13-15 kHz逐渐减小。在ECRH接通之后，频率增加，与电子温度Te的增长相关，通过在最近的弦24 cm上的2次ECE谐波测量。分析表明，“20 kHz”模式的频率随局部T_e变化：f_20 ~ T_e**1/2，这类似于测地声学模式（GAM）的理论标度：f_GAM ~ c_s/R ~ T_e**1/2，其中cs是声速。绝对频率接近GAM值，在一个因子内（1.12-1.5）。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Experimental study on controlled production of two-electron temperature plasma
双电子温度等离子体是由两种具有不同温度和密度的等离子体扩散而产生的。该方法简单，并提供了一个足够的控制等离子体参数。研究表明，通过改变两个等离子体的放电电流，可以有效地控制两个电子团的温度和密度。在等离子体中激发离子声（IA）波，并使用平面朗缪尔探针进行检测。测量波的阻尼振幅，并将其用作诊断工具，用于建立双电子组件的存在。该方法可用于等离子体加工工业中热电子密度和温度的控制。
2021-03-31 physics.plasm-ph
Electron Holes in a Regularized Kappa Background
本文利用赝势方法在正则化Kappa分布背景的超热等离子体中推导电子空穴结构，扩展了小Kappa值范围，并获得了非线性色散关系及多种解类型，在极限情况下恢复标准模式。
2023-10-13 physics.plasm-ph
Kinetic theory of acoustic-like modes in nonextensive pair plasmas
采用基于Vlasov和Poisson方程的动力学理论模型，着重考虑Tsallis的非广延统计，研究了电子-正电子或离子对等离子体中的低频类声模.通过对色散关系、朗道阻尼和模的不稳定性的研究，分析了在完全对称和温度非对称两种情况下类声模存在的可能性及其性质。在本研究中得到的色散关系与实验数据的声学分支[W。Oohara，D. Date和R. Hatakeyama，Phys. Rev. Lett. 95，175003（2005）]，其中已经在纯对离子等离子体中检查了静电波。特别是，我们的研究表明，增长或阻尼类声模式的发生强烈依赖于系统的非扩展性作为一种衡量描述的长程库仑相互作用和相关性的等离子体。导致不稳定模式的机制是在非广延形式主义的心脏，然而，阻尼机制是相同的朗道发展。在扩展极限（$q\rightarrow1$）下恢复了平衡麦克斯韦对等离子体中类声波的解，其中声学模只有朗道阻尼而没有增长.
2013-11-01 physics.plasm-ph
Temporal dynamics in the one-dimensional quantum Zakharov equations for plasmas
通过将量子朗缪尔波（QLWs）和量子离子声波（QIAWs）的解视为傅立叶空间中三个相互作用波模的叠加，重新研究了一维空间中量子Zakharov方程（QZEs）的时间动力学.对文献中已有的结果进行了修正和修正。通过李雅普诺夫指数谱和功率谱的分析，确定了傅里叶模振幅的周期、混沌和超混沌行为。通过单参数分岔分析，解释了系统通向混沌的周期性途径。该系统被证明是不稳定的，通过超临界Hopf分岔。从可积性的角度比较了完全时空系统和约化系统的绝热极限。
2010-02-17 physics.plasm-ph
Electron hole instability in linearly sub-critical plasmas
电子空穴（EH）是无碰撞热等离子体中普遍存在的高度稳定的非线性结构。一个机制不稳定的小扰动成孔是必不可少的，经常目睹，但了解较少的亚临界驱动间歇等离子体湍流。在本文中，我们将展示如何一个微小的，漩涡状的，非拓扑种子波动可以触发一个不稳定的演变深的线性阻尼区域，一个过程被控制的捕获非线性，因此超出了朗道的情况下的领域。在一个（瞬态）过渡相位模式的特权频谱的椭圆余弦EH的激发，在这种情况下，包括一个孤立的电子空穴（SEH），两个反向传播的“朗缪尔”模式（等离子体振荡），和离子声模式。一个定量的解释涉及采用非线性本征模，产生一个非线性色散关系与禁止制度和负能量字符的SEH，属性是固有的Schamel的无阻尼Vlasov-Poisson结构的模型，在这里确定为最低阶被困粒子平衡。在非线性等离子体本征模的最终自适应中，被捕获电子的确定性响应起着重要作用，该确定性响应促进能量从电子热能转移到离子声学非均匀性，加速SEH并将其定位到理论指定的正确位置。
2018-03-16 physics.plasm-ph
Modified Zakharov equations for plasmas with a quantum correction
得到了描述量子朗缪尔波与量子离子声波非线性相互作用的量子Zakharov方程。这些量子Zakharov方程适用于两个模型的情况下，即四波相互作用和衰变不稳定性。在四波不稳定性的情况下，足够大的量子效应倾向于抑制不稳定性。对于衰变不稳定性，量子Zakharov方程导致类似于经典衰变不稳定性的结果，除了色散关系中的量子校正项。还提供了关于量子Zakharov方程的非线性方面的一些考虑。
2004-10-26 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic waves and associated first and second-order rogue waves in super-thermal plasma
对含有无惯性$κ$分布电子、惯性暖正离子和负尘埃颗粒的三分量尘埃等离子体系统中尘埃离子声波（DIAWs）的调制不稳定性（MI）条件进行了理论研究.利用约化微扰方法导出了新的非线性薛定谔方程（NLSE）。所考虑的分析演示了两种类型的模式，即快速和慢速DIA模式。等离子体介质的色散和非线性性质，以及MI条件的DIAWs和配置的充满活力的流氓波（RW）与DIAWs在调制不稳定的制度，已被严格改变的等离子体参数，即，电荷，质量，温度和数密度的等离子体物种。我们的研究结果将有助于理解在两种天体物理环境中形成静电RWS的标准（即，木星的磁层，彗星的尾巴，地球的中间层，土星的环，等等。和实验室实验（即，Q机和库仑晶体）。
2021-03-11 physics.plasm-ph
Acoustic waves in the Jovian dusty magnetosphere: A brief review and meta-analysis
尘埃粒子在空间和天体物理等离子体中的普遍存在，吸引了众多的研究者对不同天体环境下不同本征模结构的集体激发和传播动力学进行研究。它包括行星环，行星际空间，彗星的尾巴，小行星带，行星大气等。无处不在的带电尘埃粒子具有集体的动力学自由度，从而导致激发相对低频的模式，如尘埃离子声波（DIAWs），尘埃声波（DAWs），尘埃库仑波（DCWs），等等。尘埃等离子体稳定性研究的一个有趣的普遍性在于木星磁层（即，木星等离子体），嵌入超音速太阳风。本文简要地回顾了近年来在尘埃-声波和相关的集体不稳定性动力学方面的最新研究工作。建议的探索性荟萃分析的主要目的是植根于简要概述了最新的调查，这种集体不稳定的过程按时间顺序。一个特别注意的是，主要是本构较轻的电子和离子对较重的正电荷尘埃颗粒（微球）的热统计分布规律。较轻的两种物质（电子+离子）的捕获机制是另一个添加剂的功能在这里重新适当。最后，我们清楚地推断出一些未来的方向，在更广泛的范围内，无论是横向还是纵向。
2022-11-15 physics.plasm-ph
Many-particle quantum hydrodynamics: Basic principles and fundamental applications
从多粒子薛定谔方程出发，详细推导了连续性方程、欧拉方程和能量平衡方程。粒子间的相互作用被明确地认为是库仑相互作用。我们给出了适用于低维系统的QHD方程。给出了柱坐标系和球坐标系下的QHD方程。本文提出了一种从QHD方程导出非线性薛定谔方程的方法。本文描述了一种计算二维和三维量子等离子体交换相互作用的方法。我们讨论了明确的形式和适用范围的状态方程的一维，二维和三维简并电子。本文明确地考虑了外磁场中简并电子气的状态方程。考虑柱坐标系下的QHD方程，我们着重研究了惯性力的量子部分以及量子玻姆势对量子柱面波谱的贡献。研究了球面二维电子气的集体激发。得到了球表面简并二维电子气的物态方程。我们将QHD方程应用于线性区域的小振幅集体激发。我们考虑了包含交换库仑相互作用的一维、二维和三维量子等离子体中的朗缪尔波。考虑到量子等离子体位于外磁场中，我们把注意力集中在垂直于外磁场传播的纵波上。我们提出了1D，2D和3D等离子体的考虑。我们讨论了交换相互作用对外磁场中自旋极化率的依赖关系。我们包括依赖于外部磁场的强度，通过在应用程序的外部磁场的量子态的占领的变化的简并电子的压力。
2014-07-29 physics.plasm-ph
Investigation of Langdon effect on the nonlinear evolution of SRS from the early-stage inflation to the late-stage development of secondary instabilities
在激光辐照等离子体中，兰登效应会产生超高斯电子能量分布函数（EEDF），对受激后向拉曼散射（SRS）产生重要影响。本文采用三波模型模拟和Vlasov-Maxwell模拟方法，研究了在高、低强度激光驱动下，超高斯EEDF对等离子体受激喇曼散射（SRS）非线性演化的影响。在SRS演化的早期阶段，研究发现除了电子俘获产生的动力学效应[Phys. Plasmas 25，100702（2018）]，兰登效应还可以显著拓宽SRS绝对增长的参数范围，在一定的参数范围内，兰登效应大大缩短了绝对SRS达到饱和的时间。在受激喇曼散射的后期，当电子等离子体波衰减为束声模、再散射和朗缪尔衰减不稳定性等二次不稳定性变得重要时，兰登效应可以通过影响二次过程来影响受激喇曼散射的反射率。了解朗顿效应对受激喇曼散射的非线性演化和饱和的影响，将有助于更好地理解和预测惯性约束聚变中的受激喇曼散射。
2022-01-19 physics.plasm-ph
