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
Dust-acoustic rogue waves in non-thermal plasmas
研究了尘埃声波(DAWs)及其伴随的DA流氓波(DARWs)在四组分等离子体介质中的非线性传播,该介质中含有带负电荷的惯性尘埃颗粒、无惯性的非热分布电子以及等温正电子和离子,并服从非线性薛定谔方程.数值研究了等离子体参数对调制稳定和不稳定DAW参量区的影响。此外,还研究了离子电子温度比、离子正电子温度比、离子数密度和尘埃粒子数密度对DARW的影响。结果表明,物理参数在DARW的形成过程中起着非常关键的作用。这些结果对理解空间和实验室条件下尘埃等离子体中的静电激发有一定的参考价值。
2019-11-27 physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic mode and associated rogue waves in a non-extensive plasma medium
从理论上研究了三分量尘埃等离子体系统(含惯性暖离子、负电荷尘埃流体和无惯性$q$分布电子)中尘埃-离子-声(DIA)模及其伴随的异常波的调制不稳定性。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE).据观察,所考虑的尘埃等离子体系统支持的快速和慢速DIA模式,和NLSE的色散和非线性系数确定的参数制度不仅为调制稳定和不稳定的快速DIA模式,而且为DIA流氓波的形成。快DIA模的调制不稳定性的参数机制和DIA流氓波形成的判据已被发现受到相关等离子体参数的影响,特别是离子和尘埃物质的质量和电荷状态、等离子体物质的数密度和非广延参数$q$的影响,研究发现,调制稳定参量区随正(负)$q$值的增大而减小(增大).数值分析还表明,反常波的非线性、振幅和宽度随正离子(负尘埃颗粒)质量的增大(减小)而减小(增大),随正离子(负尘埃颗粒)电荷状态的增大而减小(增大)。我们目前的工作在太空中的应用(即,地球电离层、磁层、分子云、星际介质、彗星尾、行星环等)和实验室等离子体已经被精确定位。
2019-11-16 physics.plasm-ph
Rogue waves in space dusty plasmas
从理论上研究了实际空间尘埃等离子体系统(含惯性热正负电荷尘埃、等温离子和非热kappa分布电子)中尘埃声波(DAWs)和相应的DA流氓波(DARWs)的调制不稳定性。本文采用约化微扰法推导了非线性薛定谔(NLS)方程。研究发现,尘埃等离子体系统支持快模和慢模两种模式,这两种模式可以是稳定的,也可以是不稳定的,这取决于色散系数和非线性系数之比的符号。数值分析表明,扰动的基本特征(即稳定性/不稳定性、增长率、振幅等)超热参数($κ$)和其他各种等离子体参数显著地改变了与快模相关的DAW的。本文的研究结果对理解空间等离子体系统(即中间层和电离层)中的DARW有一定的参考价值。
2017-07-08 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in double pair plasma having non-extensive particles
含有非广延电子、等温正电子、带负电和正电离子的双对等离子体中离子声波(IAWs)及其相关的IA流氓波(IARWs)的调制不稳定性(MI)由标准非线性薛定谔方程(NLSE)控制。对NLSE的数值研究表明,等离子体系统存在调制稳定(不稳定)区,在此区域内NLSE的色散系数和非线性系数符号相反(相同)。研究还发现,IAWs的基本特征(即,MI标准、IARW的幅度和宽度等)由等离子体参数如等离子体成分的质量、电荷状态和数密度严格组织。我们目前的研究结果应该有助于理解IAWs的非线性特征(即,MI和IARW)在实验室和空间等离子体中的应用。
2020-12-17 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
Dust-acoustic rogue waves in an opposite polarity dusty plasma featuring non-extensive statistics
本文从理论上研究了在极性相反的尘埃等离子体系统中传播的尘埃声波的调制不稳定性。尘埃等离子体系统中含有带正电荷和负电荷的惯性热尘埃粒子以及非广延q分布的电子和离子。非线性薛采用约化摄动法导出了Odinger(NLS)方程。NLS方程不仅导致了行波的MI,而且还导致了由于行波传播中的非线性效应而形成的非线性扰动波(DARW)。通过对NLS方程的分析,揭示了稳定区和不稳定区。据观察,DAWs的基本特征(即稳定性的波剖面,MI增长率,振幅,和宽度的DARWs)显着修改的各种等离子体参数,如非广泛的参数,电子数密度,和电子温度。非广延电子/离子分布的存在对波的MI产生影响。结果表明,非广延分布的离子比电子对金属间化合物的MI有更大的影响。
2017-12-27 physics.plasm-ph
Three-dimensional modulation instability of dust-ion-acoustic waves and rogue waves in warm nonthermal magnetized plasmas
本研究针对含非热电子与正电子的暖磁化复杂等离子体,用约化微扰法推导(3+1)维非线性薛定谔方程,分析三维尘埃离子声波调制不稳定性与怪波的参数依赖及应用意义。
2023-06-09 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in a multi-component plasma medium
研究了四组分等离子体介质(FCPM)中离子声波(IA)的非线性传播,介质中含有惰性暖正离子、无惰性等温冷电子以及非广延($q$分布)热电子和正电子。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE),并观察到所考虑的FCPM同时支持调制稳定和不稳定的参量区,这两种参量区由NLSE的色散系数和非线性系数的符号决定.数值分析表明,随着$q$($q>1$)的增加,增长率的最大值减小,调制不稳定的参量区允许产生高能IA流氓波(IARW),IARW的幅度和宽度随着热电子数密度的增加而增加,随着冷电子数密度的增加而减小.简要讨论了我们的研究在理解许多空间等离子体环境和实验室装置中非线性静电扰动的基本特征方面的应用。
2019-11-26 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
Dust-ion-acoustic rogue waves in presence of non-extensive non-thermal electrons
研究了尘埃等离子体系统中的尘埃-离子-声(DIA)无赖波(DIARWs),该系统中含有非热非广延分布的无惯性电子、惯性暖离子和负尘埃颗粒。利用约化微扰方法得到了一个描述DIA波调制不稳定性条件的非线性薛定谔方程。通过对NLSE的数值分析发现,等离子体系统既支持NLSE色散系数和非线性系数同号的调制稳定域,又支持NLSE色散系数和非线性系数同号的不稳定域,而且只在不稳定域中支持DIARW。DIAWs的基本特征(DIAWs的稳定性、MI、生长速率、幅度和宽度等)与DIARW的形态学特征有关。等离子体参数(尘埃电荷态、电子和离子数密度、非广延参数q和非热参数$α$等)对等离子体的能量分布有显著的影响。本研究有助于理解在实验室和空间环境中,无惯性混合分布的电子可以与惯性离子和尘埃颗粒存在的DIARW的形成机制。
2019-10-31 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in multi-ion plasmas
通过推导非线性薛定谔方程(NLSE),从理论上研究了等离子体介质(包含离子对、等温正电子和非热电子)中的非线性离子声波(IAWs),特别是有限振幅的离子声波(IARWs)的基本性质.确定了IAWs调制不稳定性的判据,以及有限振幅IARW的基本特征。调制稳定区和调制不稳定区由色散系数与非线性方程非线性系数之比的符号决定。对后者进行了分析,得到了IARW存在的区域,该区域对应于不稳定区域。异常波的轮廓形状取决于非热参数$α$和电子温度与正电子温度的比值。结果表明,非热参数的增加使IARW的振幅和宽度增大,而正电子(电子)温度的增加使IARW的振幅和宽度减小(增强).值得一提的是,我们目前的调查可能有助于了解IARW在太空中的显着特征(即,土卫六大气层的上部区域,彗星彗星和地球的电离层等。和实验室(即,等离子体处理反应器和中性束源等)等离子
2019-04-27 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
Analysis of ion-acoustic rogue wave in complex magneto-plasmas
本研究通过推导(3+1)维非线性Schrödinger方程,分析了四组分磁化等离子体中调制离子声学波的稳定性与怪波特征,发现超热分布、温度比及磁场显著影响怪波特性,结果适用于实验室与地球电离层等离子体。
2023-05-18 physics.plasm-ph
Dust Acoustic Rogue Waves in a Cometary Environment with kappa Distributed Electrons and Protons
本文构建含正负尘埃及 κ 分布电子、质子的彗星等离子体模型,通过 NLSE 分析 DARW 的调制稳定性,并揭示尘埃电荷、数密度及质子数密度对怪波振幅的定量影响。
2024-10-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
Chaotic Excitations of Rogue Waves in Stable Parametric Region for Highly-Energetic Pair Plasmas
本文根据修正的KdV方程和扩展的KdV方程,研究了高能kappa分布电子情况下离子声模式中Rogue波的存在和传播。我们使用了约化摄动方法。我们首先研究了离子声模式中的线性色散行为。得到非线性薛定谔方程,我们模拟了Rogue波,并研究了它的动力学,以及它对小扰动的响应。我们讨论了产生流氓波的可能性,以及这种对各种参数,如波数,空间和时间分量的稳定性。这一研究对于理解高能量情况下空间等离子体中IA波的非线性和Rogue波产生的某些突出点以及实验室等离子体中IA波的非线性是很有帮助的。
2022-04-10 physics.plasm-ph
Electrostatic rogue waves in double pair plasmas
推导了一个非线性薛定谔方程,研究了含有绝热正、负离子流体和超热电子、正电子的双对等离子体系统中离子声波的调制不稳定性.分析预测了两种类型的模式,即快速($ω_f$)和慢速($ω_s$)IA模式。对于$ω_f$和$ω_s$,在外部扰动存在下,IAWs可能存在稳定和不稳定的参数区域。负离子和正电子的数密度在调制不稳定区产生IA流氓波(IARW)中起着至关重要的作用。指出了我们目前工作在天体物理环境[即地球电离层D区($\rm H^+, O_2^-$)和F区($\rm H^+, H^-$)]以及实验室等离子体[即对离子富勒烯($\rm C^+, C^-$)]中的应用。
2018-09-23 physics.plasm-ph
Rogue waves in multi-pair plasma medium
从理论上研究了由非线性薛定谔方程(NLSE)控制的离子声波(IA)在含有绝热正、负离子流体和非广延($q$分布)电子、正电子的多对等离子体(MPP)中的非线性传播.据观察,所考虑的MPP支持两种类型的模式(即,快和慢IA模式),和调制稳定和不稳定的参数制度的快和慢IA模式的色散系数的非线性之比的符号决定。研究还发现,调制不稳定区域产生高能IA流氓波(IARW),且IARW的振幅和宽度随着$q$值的增大而减小(对于$q>0$和$q<0$极限). IARW的这些新的显著特征被发现适用于空间[即地球电离层的D区($\rm H^+, O_2^-$)和F区($\rm H^+, H^-$)]和实验室MPP [即富勒烯($\rm C^+, C^-$)]。
2018-09-25 physics.plasm-ph
Propagation of terahertz waves in a dust acoustic wave
数值研究了太赫兹波在尘埃声波中的传播。假设尘埃声波中尘埃数密度分布为正弦曲线,用时域有限差分法计算了尘埃声波的透射特性。结果表明,尘埃声波可以起到类似于布拉格滤波器的作用,以阻挡特定波长的太赫兹波。滤波器的带宽取决于尘埃声波的密度分布。
2020-04-14 physics.plasm-ph
Spherical dust acoustic solitary waves with two temperature ions
研究了非磁化尘埃等离子体中的非线性尘埃声波,该等离子体由两个温度的Boltzmann分布离子和Boltzmann分布电子组成,在球维空间中,得到了球形Kadomtsev Petviashvili(SKP)方程,并证明了尘埃声波孤立波可以存在于SKP方程中。
2014-11-24 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in dusty plasma with variable dust charge
本文考虑尘埃等离子体中尘埃声波的传播,尘埃等离子体的组成成分是惯性负电荷尘埃粒子、玻尔兹曼分布电子和可变尘埃电荷的非热分布离子。利用约化摄动方法,我们得到了Korteweg-de Veries(kdv)方程和修正的kdv(mkdv)方程。一个Sagdeev势的系统和孤子解的稳定性条件也被推导出来。
2011-06-18 physics.plasm-ph
Linear dust acoustic waves in inhomogeneous dusty plasmas with dust grains having power law size distribution
从理论上研究了非磁化非均匀尘埃等离子体中尘埃密度不均匀性和尘埃粒度分布对线性尘埃声波传播的影响。两种不同类型的波模式,即慢模式和快模式,被发现在这种非均匀介质中传播。结果表明,DA波的线性频散特性受DSD和密度不均匀性的影响很大。此外,它被发现,相速度增加与粉尘密度的增加。
2020-03-04 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
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
Twisted Dust Acoustic Waves in Dusty Plasmas
本文研究了强关联尘埃等离子体中的线性尘埃声波,讨论了带有轨道角动量的扭曲尘埃涡旋光束的可能性。为了我们的目的,我们使用玻尔兹曼分布的电子和离子密度扰动,尘埃连续性和广义粘弹性尘埃动量方程,泊松方程,以获得修改后的DAWS的色散关系。的极化力,强尘埃耦合,尘埃电荷波动的影响上的ESTA光谱进行了检查。此外,我们还证明了涡旋光束可以作为一个扭曲的涡旋光束传输。在尘埃等离子体中,扭曲的DA涡旋结构可以捕获和传输尘埃粒子。
2012-08-05 physics.plasm-ph
Lagrangean formulation of ion- and dust-ion-acoustic waves
本文采用一般的无碰撞流体模型研究了非磁化尘埃等离子体中离子声模的传播。欧拉-拉格朗日变量变换导致一个新的演化方程系统,它可以被组合成一个单一的(相当复杂的)方程的平均离子密度。线性和弱非线性振荡制度进行了研究,并研究其调制稳定性。这项研究扩展了已知的电子或离子声静电等离子体模式的拉格朗日描述以前的结果。与尘埃离子声波在尘埃等离子体中传播的描述的相关性也进行了讨论。
2004-10-14 physics.plasm-ph
Experimental Study of Dust Acoustic Waves in the Strongly Correlated Regime
利用低频交流信号调制放电电压,在实验室氩尘埃等离子体中激发出低频尘埃声波。金属石墨颗粒被用作粉尘颗粒和数字FFT技术被用来获得分散特性。实验色散关系表明相速度的减少和一个政权,其中$\partial ω/\partial k < 0$。与现有的理论模型进行了比较。
2016-04-19 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
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
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
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
Experimental observation of strong coupling effects on the dispersion of dust acoustic waves in a plasma
实验研究了高岭土和$MnO_2$尘埃颗粒混合物在氩等离子体中的低频尘埃声波在强耦合区的色散特性。中性压力在一个很宽的范围内变化,以改变尘埃等离子体的碰撞性质。在低碰撞制度的营业额的色散曲线在较高的波数和由此产生的区域的$\partialω/\partial k < 0$被确定为签名的尘埃尘埃相关性。在高碰撞制度尘埃中性碰撞产生类似的效果,并防止明确识别强耦合效应。
2016-04-15 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of large amplitude dust acoustic shocks and solitary pulses in dusty plasmas
我们提出了一个完全非线性理论的尘埃声(DA)冲击和DA孤立脉冲在强耦合的尘埃等离子体,这已被最近观察到的实验Heinrich等人。103,115002(2009)],Teng等人[Phys.Rev.Lett. 103,245005(2009)]和Bandyopadhyay等人[Phys.Rev.Lett. 101,065006(2008)]。为此,我们使用一个广义的强耦合尘埃颗粒的流体动力学模型,占任意大振幅尘埃数密度压缩和潜在的分布与完全非线性非平稳DA波。我们的非线性模型的时间相关的数值解比较有利以及最近的实验工作(上述),已报告的形成大振幅非稳态DA冲击和DA孤波脉冲在低温尘埃等离子体放电。
2012-10-03 physics.plasm-ph
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
Effects of distinct ion temperatures on the head-on collision and phase shifts of dust acoustic one and multi-solitons in dusty plasmas
研究了由负电荷移动尘埃、玻尔兹曼分布电子、非广延分布冷离子和非热分布热离子组成的非磁化尘埃等离子体中尘埃声孤子和多孤子的传播特性和相互作用。利用扩展的Poincar Lighthill Kuo(PLK)方法导出了双边KdV方程。用Hirota方法构造了KdV方程的单孤子解和多孤子解。确定了单、双和三个DA孤子相互作用的相移。研究了等离子体参数对DA单孤子和多孤子碰撞的影响及其相应的相移。
2016-11-30 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
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
Dust-acoustic wave electrostatic and self-gravitational potentials in an opposite polarity dusty plasma system
本文通过数值求解正负尘埃粒子的连续性方程和动量方程导出的耦合非线性微分方程,研究了相反极性尘埃等离子体中尘埃-声波的静电势与自引力势特性,并比较了两者差异,结果对空间和实验室等离子体系统具有参考意义。
2020-08-24 physics.plasm-ph
Dispersion and damping of two-dimensional dust acoustic waves: Theory and Simulation
建立了一个二维广义流体动力学(GH)模型,研究了强耦合复杂(尘埃)等离子体中尘埃声波的纵向和横向全谱,并采用记忆函数形式来实现高频求和规则.结果与早期的理论(如准本地化电荷近似及其扩展版本)和自洽布朗动力学模拟。据发现,GH的方法提供了很好的帐户,不仅为色散关系,但也为阻尼率在很宽的范围内的耦合强度,一个问题,迄今尚未完全解决的尘埃等离子体的模式。
2010-06-09 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 non-planar dust acoustic solitary wave in a strongly coupled dusty plasma
本文在强耦合尘埃等离子体中实验观测了由圆柱激发针产生的非平面尘埃声孤立波,并通过修正KdV方程数值解验证了波幅和波宽随时间的演化规律。
2023-09-21 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 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
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
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
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
Synchronization of Dust Acoustic Waves in a forced Korteweg-de Vries-Burgers model
尘埃声波的同步到外部周期源的驱动Korteweg-de Vries-Burgers方程的框架内,考虑到适当的非线性和色散性质的低频波在尘埃等离子体介质中的研究。对于一个时空变化的源项,系统被证明谐波(1:1)和超谐波(1:2)同步状态。在强迫振幅和强迫频率的参数空间中,以Arnold舌图的形式描述了这些态的存在域,并讨论了它们与以往实验结果的相似性。
2022-10-14 physics.plasm-ph
Experimental investigation of flow induced dust acoustic shock waves in a complex plasma
本文报道了在复杂等离子体中流动诱导的大振幅尘埃声激波(DASW)的实验观测。实验是在$Π$型直流辉光放电实验装置上进行的。通过调节泵送速度和进入装置的中性气体流来诱导粉尘流体的强超音速流。安装在阴极上的隔离铜线作为灰尘颗粒流动的潜在屏障。气体流量的突然变化被用来触发高速尘埃声冲击的发生,其动态被捕获的快速视频图片的演变结构。这些冲击的物理特性描绘通过参数扫描其动态特性的范围内的流速和潜在的山的高度。所观察到的冲击波的演变和它们的传播特性被发现比较以及基于修改后的Korteweg-de-Vries-Burgers型方程的模型数值结果。
2016-05-21 physics.plasm-ph
Drift waves with dust acoustic wave coupling
漂移波是密度不均匀的磁化等离子体的一种主要模式。它在垂直于环境磁场的粒子、能量和动量的传输中起着重要的作用。该模式的频率由不均匀尺度长度决定,并且比涉及离子和电子的典型均匀等离子体模式低得多。在这项工作中,这种特殊的模式与尘埃等离子体介质的低频模式耦合的可能性被认为是。
2019-03-06 physics.plasm-ph
Influence of a charge-gradient force on dust acoustic waves
研究了在弱耦合复杂(尘埃)等离子体中,电荷梯度力对低频波传播的影响,电荷梯度力与粒子电荷随外界扰动的变化有关。的效果的大小进行比较,由于极化力,以前在文献中研究。数值估计的制度,其中的轨道运动有限的方法粒子充电是相关的。
2018-03-12 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
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
Theoretical study of head-on collision of dust acoustic solitary waves in a strongly coupled complex plasma
研究了在复杂等离子体中,微米级带电尘埃粒子之间存在强耦合时,两个相向传播的尘埃声孤立波(DASW)在迎面碰撞中的传播特性.利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo微扰技术,导出了描述两个DASW演化的耦合非线性动力学方程组。这些孤立波的碰撞后相移的性质和程度进行了研究,在很宽的范围内的尘埃等离子体参数在强耦合和弱耦合介质。我们发现一个显着的变化的性质和量的相位延迟在强耦合制度相比,弱耦合制度。相移被认为是改变其符号超过一个阈值的压缩性的介质为一组给定的尘埃等离子体参数。
2016-04-15 physics.plasm-ph
Propagation characteristics of dust$-$acoustic waves in presence of a floating cylindrical object in the DC discharge plasma
研究了$-$自激尘埃声波的实验观测及其在有、无漂浮圆柱体时的传播特性。实验是在直流辉光放电尘埃等离子体中进行的。尘埃粒子悬浮在等离子体与阴极鞘层的界面处。在尘埃介质中自发激发的DAW,并发现在较低的压力下,在阈值放电电流以上的离子漂移的方向(沿重力)传播。这种低频波的激发是尘埃云中离子-尘埃流不稳定性的结果。当存在一个半径大于尘埃德拜长度的漂浮圆柱体时,传播的尘埃声波的特性得到了改变。而不是在垂直方向上传播,发现在存在的浮动对象(保持垂直或水平)的DW斜向传播。此外,水平排列的漂浮物在鞘层区域的锥形尘埃云中形成波浪结构。的变化的传播特性的DAWs解释的基础上修改的电位(或电场)分布,这是一个后果的耦合鞘周围的圆柱形物体和阴极。
2016-05-03 physics.plasm-ph