Electron-Acoustic Solitary Waves in Fermi Plasma With Two-Temperature Electrons
双温电子费米等离子体中的电子声波在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。在一些致密的等离子体系统中，如致密恒星内部，费米等离子体很重要。我们研究了费米等离子体系统的三个组成部分，两个温度的电子，和离子。热电子是可移动的并且对系统产生回复力，而冷电子是不移动的并且对系统产生惯性。本文研究了双温电子费米等离子体中电子声波的色散行为，并研究了它与等离子体参数的关系。本文研究了双温电子费米等离子体孤波分布的KdV-B方程，并研究了它与等离子体参数的关系。
2020-08-29 physics.plasm-ph
Formation of Solitary Structures and Double Layer in Weakly Degenerate Electron-Ion Quantum Plasma in Ionosphere
本文考虑由弱简并电子和重离子组成的电离层等离子体。我们拥抱我们的流体力学模型，包括量子衍射项。利用Sagdeev的赝势方法，我们得到了双电层和孤子结构。我们研究了孤立子结构和双电层的各种参数依赖性。所得结果可能对许多高能天体物理现象的研究有帮助。
2021-03-04 physics.plasm-ph
Dynamical Properties and Effects of Quantum Diffraction on The Propagation of E-A-Solitary Waves in Three-Component Fermi Plasma
双温电子费米等离子体中的电声孤波结构在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。一个适当的理论公式对于理解具有各种物理参数的各种物理系统是很重要的。量子费米等离子体系统中双温电子的运动对系统的孤波分布有重要影响。本文研究了具有两个温度电子的量子费米等离子体系统，其中两个电子布居的流动速度是相反的。我们考虑量子流体力学模型（QHD），推导出系统的线性色散关系。对于系统的非线性研究，我们采用标准微扰法导出了KdV-B方程，并给出了孤波分布随等离子体参数的变化。我们分析了稳定的Rouge波结构使用NLSE和模拟结果。研究了具有两个温度电子的双流量子费米等离子体系统的动力学性质和相图。
2020-12-25 physics.plasm-ph
Large amplitude dust-acoustic solitary waves and double layers in nonthermal warm complex plasmas
本文采用Sagdeev伪势方法研究了含温暖带正电尘埃及非热分布电子和离子的等离子体中的大振幅尘声孤立波与双层结构，发现系统支持超音速正负孤立波及亚音速正孤立波与负双层，并阐明了等离子体参数对波形特性的显著影响及其在空间和实验室环境中的应用。
2023-07-31 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
Reflection of a dust acoustic solitary wave in a dusty plasma
我们报告的第一个实验观测的反射尘埃声孤波从一个潜在的障碍在尘埃等离子体介质。实验是在一个倒置的$Π$形状的尘埃等离子体实验（DPEx）设备中进行的，在直流辉光放电等离子体环境中。尘埃声孤波是通过叠加在放电电压上的短负高斯脉冲调制等离子体激发的。孤立波结构被认为是朝着一个潜在的障碍，产生的鞘周围偏置的电线，并返回后反射的障碍。记录了孤子的振幅、宽度和速度随时间的变化。对不同势垒强度和不同初始孤立波振幅的情况重复实验。发现孤立波最接近势垒中心的距离随势垒强度的增大而增大，随初始波幅的减小而减小。发射探针用于测量鞘层电位及其厚度，通过测量连接到偏置线的电阻范围内的轴向方向上的等离子体电位分布。修正的Korteweg de Vries方程的推导和数值求解定性地了解实验结果。
2021-09-27 physics.plasm-ph
Planar and nonplanar nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate multi-nucleus plasma systems
考虑了一种新的热简并等离子体模型（基于一个包含相对论性和热简并的无惯性电子物种、非相对论性和热简并的惯性轻核物种和静止重核物种的系统）。本文研究了在这种热简并等离子体系统中由压力驱动的核声波传播所产生的平面和非平面孤立子结构的基本特征。采用了对小振幅孤立波有效的约化摄动方法。研究发现，非平面圆柱形和球形几何形状、非相对论和超相对论简并电子、电子和轻核的热压力和简并压力以及轻核和重核的数密度等因素的影响，显著地改变了热简并压力驱动核声波的孤势结构的基本特征（速度、振幅和宽度）.所考虑的简并等离子体模型具有普遍性和现实性，不仅适用于热白矮星等天体物理致密天体，而且适用于除电子和离子等离子体物质外还含有带正电荷的重粒子的中间层等空间等离子体系统。
2020-09-07 physics.plasm-ph
Ion-acoustic solitary pulses in a dense plasma
研究了在磁化、无碰撞简并等离子体系统中离子声孤立波的传播，用以描述含有相对论简并电子、带相反电荷的惯性离子和带正电荷的不动重元素的稠密量子等离子体中的集体等离子体振荡.利用约化微扰技术研究了磁化量子等离子体的微扰，导出了存在孤立波解的Korteweg-deVries（K-dV）和修正的K-dV（mK-dV）方程.本文利用Krasekhar极限，通过非相对论和超相对论情况下简并电子的状态方程，研究了星际致密天体的简并效应。简并电子数密度、对离子数密度、静态重元素数密度和磁场的综合作用显著地改变了小而有限振幅IASW的基本性质。结果表明，双折射率同时影响孤立波的振幅和宽度，而其他参数主要影响孤立波的宽度。本文的结果可为今后天体物理多离子等离子体的研究提供参考。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Shear Alfvenic Waves in Electron-Positron Plasma: Analysis of Solitary Wave Properties and Numerical Validation
本文利用约化摄动法和导数非线性薛定谔方程研究了电子-正电子等离子体中剪切阿尔芬波的孤立波特性，发现驼峰型孤立波，并通过有限差分法数值验证了精确解的一致性。
2024-01-13 physics.plasm-ph
Higher order stability of dust ion acoustic solitary wave solution described by the KP equation in a collisionless unmagnetized nonthermal plasma in presence of isothermal positrons
Sardar等人[Phys. Plasmas 23，073703（2016）]研究了无碰撞非磁化电子-正电子-离子-尘埃等离子体中小振幅尘埃离子声孤立波的稳定性。他们导出了一个Kadomtsev Petviashvili（KP）方程，研究了当考虑垂直于波传播方向的空间坐标的弱依赖性时，长波长平面波横向扰动的Korteweg-de Vries（KdV）方程孤波解的最低阶稳定性。在本文中，我们借助Allen和Rowlands [J. Plasma Phys. 50，413（1993）; 53，63（1995）]的多尺度微扰展开方法，将Sardar等人[Phys. Plasmas 23，073703（2016）]中给出的KdV孤子的最低阶稳定性分析扩展到高阶。结果表明，KdV方程的孤立波解在k^2阶是稳定的，其中k是长波平面波扰动的波数。
2018-10-13 physics.plasm-ph
Characteristics of solitary waves in a relativistic degenerate ion beam driven magneto plasma
研究了离子束存在下相对论简并磁等离子体中小振幅离子声孤波的非线性传播。根据Zakharov-Kuznetsov（Z-K）方程，导出了描述相对论非简并磁化正离子和含有磁化简并相对论电子的离子束中孤立波演化的非线性方程组。离子束是这类等离子体系统中普遍存在的成分，它对高密度等离子体系统中孤立波的传播起着决定性的作用。在不同物理参数的适当条件下，详细地考察和讨论了波传播具有典型孤子特性的条件。亚声波和超声波都可以在不同物理条件下具有不同特性的等离子体中传播。波在亚音速和/或超音速制度进行了详细的分析。在弱（或非相对论）和相对论等离子体中，离子束浓度、磁场以及离子束流速度对小振幅微扰的振幅和宽度的控制起着重要作用。
2018-01-08 physics.plasm-ph
Relativistic breather-like solitary waves with linear polarization in cold plasmas
研究了强激光脉冲与等离子体相互作用中产生的线偏振孤波。本文给出了一维Maxwell流体模型中含有固定离子的冷等离子体的新的定域结构，其形式为精确的\Changes{numerical}非线性解。与静止的圆极化孤波不同，线极化引起类似呼吸器的行为和电磁能和电子动能以两倍于波的频率的周期性交换。基于有限差分方案的数值方法允许计算频率范围$Ω_{min}<Ω<ω_{pe}$内的解的分支，其中$ω_{pe}$和$Ω_{min}$分别是电子等离子体频率和等离子体密度局部消失的频率值。详细描述了波的时空结构及其作为$Ω$的函数的主要性质。麦克斯韦流体模型的直接数值模拟表明，这些孤立波传播的很长一段时间没有变化。
2015-01-21 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
Transient evolution of solitary electron holes in low pressure laboratory plasma
孤立电子空穴是无碰撞等离子体中的一种局域化静电正势结构。这些是电子相空间中的涡旋状结构。它的存在是导致共振区电子分布畸变的原因。Schamel第一次从理论上解释了这些。et.al 20，336（1979）和Phys.Plasmas 19，020501（2012）]。当向金属电极施加快速上升的高正电压脉冲时，也可以在实验室等离子体中形成孤立的电子空穴[Kar et.例如，等离子体物理17，102113（2010）]。这些结构的时间演化可以通过测量瞬态电子分布函数（EDF）来研究。在目前的工作中，瞬态EDF测量后，形成一个孤立的电子空穴在几乎均匀的，未磁化的，和碰撞的等离子体施加的脉冲宽度和，其中和施加的脉冲宽度和离子等离子体频率的倒数分别。对于这两种类型的脉冲宽度，双峰状的瞬态EDF的轮廓观察，表明孤立的电子空穴存在于系统中的时间周期长于所施加的脉冲持续时间。束（或自由）电子与捕获（或体）电子一起给出了等离子体中SEH的解决方案。没有自由电子或束电子，就不存在SEH。瞬态EDF测量揭示了等离子体中SEH的存在和演化。测量结果表明，在低压范围内，这些结构在系统中的生存时间较长。在高压情况下，只观察到单个驼峰状瞬态EDF，即只捕获或大量电子。在这种情况下，在施加脉冲结束后等离子体的演化期间，SEH不存在于等离子体中。
2015-03-02 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
Electron-acoustic_solitary_structures_in_two-electron-temperature_plasma_with_superthermal_electrons
研究了非线性电子声波在由冷电子流体、超热电子和定态离子组成的非磁化无碰撞等离子体系统中的传播。本文用约化摄动法得到了一阶势的修正Korteweg-de Vries（mKdV）方程。小振幅电声孤立波，例如，给出了孤子解和双层解，并讨论了超热电子对孤子性质的影响。但结果表明，弱平稳EADLs不能被本模型所支持。
2011-12-17 physics.plasm-ph
Kinetic Alfvén solitary and rogue waves in superthermal plasmas
本文研究了低$β$等离子体中的小但有限振幅的动力学Alfvén孤立波。利用标准约化摄动法导出了描述KAWs演化的非线性KdV方程。研究了KdV方程的非线性系数和色散系数对超热参数$κ$、等离子体$β$和传输的非线性度的依赖关系，表明这些参数可以显著改变KAW孤立脉冲的形状和大小。只支持亚阿尔夫文孤子，压缩孤子。然后，我们通过从{KdV}方程推导出非线性薛定谔方程来研究动力学Alfvén流氓波。得到了形成异常波包络的有理解。我们研究流氓波的行为如何取决于等离子体参数的问题，发现流氓信封降低电子超热性的增加，而相反的是真实的等离子体$β$增加。这项研究的结果可能会发现应用程序的低$β$等离子体在天体物理环境中的粒子是超热分布。
2014-03-15 physics.plasm-ph
Comment on "Interaction of two solitary waves in quantum electron-positron-ion plasma" [Phys. Plasmas \textbf{18}, 052301 (2011)]
最近，Yan-Xia Xu等人在文献[Phys. Plasmas \textbf{18}，052301（2011）]中研究了非磁化三维电子-正电子-离子量子等离子体中各种等离子体参数对两个离子-声孤立波相互作用的影响。他们使用扩展的约化微扰技术，即所谓的扩展庞加莱-莱特希尔-郭（PLK）技术，从量子流体力学（QHD）模型中推导出导致孤立子动力学性质的微分方程，即Korteweg-de Vries演化方程（每个波一个）和描述二维碰撞引起的孤立子轨迹相移的耦合微分方程。计算出的碰撞相移的变化，然后在众多的等离子体分数参数的数值检查。在这篇评论中，我们给出了一些具体的说明，上述文章的结果的有效性，并提到重要的误解使用的费米温度在量子等离子体中，出现在这篇文章和许多其他最近发表的。
2011-07-28 physics.plasm-ph
Electron-acoustic solitary pulses and double layers in multi-component plasmas
本文研究了有限振幅电子声波（EAWs）在多组分等离子体中的非线性传播，等离子体由两组不同的电子（冷组分和热组分）和非等温离子组成。我们使用的连续性和动量方程的冷惯性电子，玻尔兹曼定律的惯性热电子，热离子的非等温密度分布，和泊松方程推导出一个能量积分与修改的Sagdeev势（MSP）的非线性EAWs。通过对MSP的分析，证明了任意振幅EA孤波脉冲（EASP）和EA双层（EA-DLs）的存在。小幅度限制也被认为是EASP和EA-DL的分析结果。简要讨论了这些结果对空间和实验室等离子体的意义。
2013-09-21 physics.plasm-ph
Relativistic solitary waves modulating long laser pulses in plasmas
本文讨论了在等离子体中传播的无限长圆极化电磁波中存在孤立的电磁波，孤立的电磁波被捕获在一个自生的朗缪尔波中。从数学观点看，它们是具有非零边界条件的一维相对论冷流体等离子体模型的精确解。在行波解具有速度$V$和矢势频率$ω$的假设下，将流体模型简化为一个Hamilton系统。孤立波是到不动点的同宿（灰孤子）或异宿（暗孤子）轨道。通过使用动力学系统描述的哈密顿系统和谱方法，我们确定了各种各样的孤立波，包括不对称的，讨论它们的消失为某些参数值，并将它们分类根据：（i）灰色或黑暗的字符，（ii）驼峰的矢量位包络的数量和（iii）它们的对称性。这些解在参数$V-ω$平面中以连续族形式出现，并延伸到接近光速的速度。某些类型的灰色孤立波的稳定性进行了研究，与援助的粒子在细胞模拟，证明他们的传播为几十个等离子体频率的倒数。
2011-01-05 physics.plasm-ph
Subsonic and supersonic nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasmas with heavy nucleus species
考虑了一个完全电离的多核等离子体系统（包含热简并电子种、非简并暖轻核种和低密度静止重核种）。本文用赝势方法研究了在这样的等离子体系统中由热力和简并压力驱动的任意振幅的亚音速和超音速核声孤立波的基本特征。本文还研究了静止重核、非相对论和超相对论电子简并以及轻核温度对小振幅和任意振幅亚音速和超音速核声孤波的影响。结果表明：（1）具有Bolttzmann分布电子的稳定重核素的存在支持了亚音速核-声孤波的存在，而电子简并度和轻核温度的影响降低了亚音速核-声孤波的形成;（ii）亚音速核-声孤立波的振幅（宽度）增加随着重核粒子数密度的增加，其值减小;（3）非相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅远小于超相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅，但远大于等温电子情形下的超声核声孤波振幅;（iv）非相对论简并电子粒子的宽度比超相对论简并电子粒子的宽度宽得多，（v）它们的振幅（宽度）随轻核温度的升高而减小（增大）.在天体物理，空间和实验室等离子体的情况下的应用结果进行了简要讨论。
2020-07-31 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 ion acoustic solitary structures in nonthermal dusty plasma
研究了由负电荷尘埃粒子、绝热正离子和非热电子组成的非磁化非热等离子体中尘埃离子声孤波结构。对于等温电子，目前的等离子体系统不支持任何双电层解决方案，而对于非热电子，负电位双电层开始出现时，非热参数超过一个临界值。然而，这种双层解并不能限制本系统所有负势孤立波的出现。结果表明，两种不同类型的负势孤波的出现受到M_c<M<M_D whereas the second type solitary wave exists for all M>_D的限制，其中M_c为马赫数M的下限，M_D（>M_c）为负势双层对应的马赫数。在M=M_D-ε_1和M=M_D+ε_2处，观察到孤波负势振幅之间的有限跳跃，其中0<ε_1<M_D-M_c和ε_2>0。提出了双电层存在的解析理论。还提供了一个数值方案，以找出存在双层解时的马赫数值以及该双层的振幅。虽然两极孤波共存的发生受到M_c<M <= M_max的限制，但当M>M_max时，仍然只存在负势孤波，这里M_max是只存在正势孤波时M的上界。发现了反映能量积分孤立子结构性质的不同组分参数空间，这些解空间为孤立子结构的形成提供了新的结果和物理思想。
2011-08-08 physics.plasm-ph
Electron acoustic solitary wave in quantum plasmas with Kappa electrons
研究了含Kappa电子的量子等离子体中的电子声孤立波，通过修改Kappa-Fermi分布和QHD模型推导KdV方程，发现Kappa电子使色散曲线更陡、孤立波更尖锐局域，并增强致密天体环境中的等离子体相互作用。
2025-04-04 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
Solitary potentials in a three component space plasma
在动态重粒子和双kappa分布两种不同温度的电子存在下，研究了磁化、无碰撞、三分量空间等离子体系统中的重离子声孤立波（HIASW）。利用约化摄动法导出了Korteweg-de Vries（K-dV）、修正K-dV（mK-dV）和进一步的mK-dV（fmK-dV）方程。HIASW的基本特征（速度、振幅、宽度等）的等离子体物种的数量密度，具有两个不同的温度和磁场（的超热电子的影响显着修改。K-dV和fm-KdV孤立子同时具有压缩和稀疏结构，而mK-dV孤立子仅支持压缩结构。为了追踪临界重离子密度附近的情况，磁化KdV和磁化mKdV方程都不适合描述HIASW。因此，我们考虑了高阶非线性，通过推导fmK-dV方程来描述孤立子的分布。简要地讨论了我们的结果在某些空间和实验室等离子体情况下的意义。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Propagation of ion-acoustic solitary waves in a relativistic electron-positron-ion plasma
在相对论流体力学模型下，利用Sagdeev赝势方法研究了由冷离子和超相对论热电子、正电子组成的完全相对论等离子体中大振幅离子声孤立波（IASW）的传播.通过对赝势结构的分析，研究了等离子体流体流动速度、热能、正电子密度和正电子温度对大振幅IASW的影响。结果表明，在等离子体流体流动速度大于孤立波流动速度的区域，随着等离子体流体流动速度的增加，势阱的深度和宽度增加，孤立波的宽度变窄，振幅变大。当等离子体流体的流动速度小于孤立波的流动速度时，这种现象正好相反。另一方面，随着热能的增加，势阱的深度和宽度减小，孤子的宽度变宽，振幅变小。另外，正电子密度的增加使孤子的最大振幅增大，宽度变窄。结果表明，改变正电子温度对IASW的宽度和振幅没有明显的影响。在完全相对论性的电子-正电子-离子（EPI）等离子体中也预言了定态类孤子任意振幅波的存在。等离子体流体的流动速度、热能、正电子密度和正电子温度对这类孤子的影响与大振幅IASW相同。
2011-02-14 physics.plasm-ph
Solitary waves and double layers in an adiabatic multi-component space plasma
研究了由超热电子、玻尔兹曼分布轻离子和绝热正电荷惯性重离子组成的非磁化无碰撞多组分等离子体系统中小振幅重离子声（HIA）孤波和双电层的形成和传播.采用约化摄动法导出了修正的Korteweg-de Vries（mK-dV）方程和标准Gardner（SG）方程。研究了mK-dV方程和SG方程的孤立波解以及SG方程的双层解，分析了它们的高阶非线性。结果表明，在所考虑的等离子体系统中存在正势和负势的Gardner孤子，但只存在正势的mK-dV孤子。此外，研究还表明，重离子绝热效应和电子超热效应对HIA mK-dV和Gardner孤子和DL的基本性质（极性、振幅、宽度和相速）的影响是不可比拟的.本研究结果的空间等离子体的系统，以及研究人员感兴趣的系统的相关性被指定。
2017-07-18 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
Electron Acoustic Solitary Structures in Nanoparticle Doped Semiconductor Quantum Plasma
本文基于量子流体动力学模型，研究了掺杂纳米颗粒的半导体量子等离子体中电子声波的色散关系与非线性孤立结构，发现量子效应稳定高频波传播，而纳米颗粒增强色散并使孤子具有更高振幅与更宽结构。
2025-04-04 physics.plasm-ph
Generalized matching criterion for electrostatic ion solitary propagations in quasineutral magnetized plasmas
基于磁流体力学（MHD）模型，采用标准赝势方法，给出了二分量和三分量准中性磁等离子体中孤立波斜传播的任意振幅精确通解.结果表明，在二流体和三流体磁等离子体中存在这种斜非线性传播的必要匹配判据具有全局特征。这些功能检查的情况下，电子-离子和电子-正电子-离子磁等离子体与不同的状态方程。研究还表明，对于等离子体频率大于回旋频率（$B_0<0.137\sqrt{n_0}$）的电子-离子磁等离子体，存在一个$β_{cr}=\arccos{\left[B_0 /(0.137 \sqrt{n_0})\right]}$的临界角，在这个临界角下，孤立激发的传播是不可能的。本文还讨论了旋转磁等离子体中科里奥利效应对孤子匹配条件的影响。目前的研究对天体物理学和实验室磁等离子体中的非线性波动力学具有重要意义。
2011-02-13 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
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
Solitary Waves in Dusty Plasmas with Nonthermal Ions
研究了由惯性带电尘埃颗粒、玻耳兹曼电子和非热离子组成的非磁化尘埃等离子体中的尘埃声孤立波。赝势法和约化微扰法分别用于高、小振幅极限。孤波的存在的积极的，以及一个负的潜在的报告。
2006-07-12 physics.plasm-ph physics.space-ph
Spin Dynamics in Rotating Quantum Plasmas: Coupled EPI Dispersion and Solitary wave analysis
本文研究旋转天体物理量子等离子体中自旋、费米压力和 Bohm 势对静电波的影响，得到 e-p-I 耦合色散关系，并通过 KdV 方法获得孤子解，揭示量子效应增强色散与孤子稳定性。
2025-04-08 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
Dissipative solitary wave at the interface of a binary complex plasma
研究了二元复杂等离子体中耗散孤立波通过界面的传播。这些实验是在国际空间站上的PK-3 Plus实验室的微重力条件下进行的，使用的是浸入低温等离子体中的直径为1.55微米和2.55微米的微粒。孤立波在无粒子区的边缘被激发，并从小粒子的子云中传播到大粒子的子云中。通过测量颗粒在波峰处的减速度来观察界面效应。结果进行了比较与朗之万动力学模拟，其中波被激发的小粒子的子云的边缘上的一个温和的推动。波在界面处的反射是通过增加推力的强度而引起的。通过调节模拟中施加在大颗粒上的离子拖曳力，调整界面的有效宽度。我们发现，反射的强度增加与较窄的接口。
2018-05-29 physics.plasm-ph
Characteristics of ion-acoustic solitary wave in a laboratory dusty plasma under the influence of ion-beam
在双等离子体装置中，研究了由Boltzmann分布电子、正离子、正离子束和带负电的静止尘埃组成的非磁化等离子体中，离子束和带电尘埃杂质对尘埃离子声（DIA）孤波（SW）传播的影响.与离子束相互作用时，孤立波分叉为压缩快束模式和稀疏慢束模式，并与主波一起出现。然而，存在一个临界速度的光束，超过该速度的快孤立波的振幅开始减小和稀疏的慢光束模式传播与增长的振幅。然而，在等离子体中的带电尘埃杂质的存在下，降低了这个临界束流速度和一个实质性的修改中观察到的慢束模式的相速度随着尘埃密度的增加。此外，测量了不同束流速度和尘埃密度下的非线性波速度（马赫数）和压缩孤子宽度，并与K-dV方程的结果进行了比较。实验结果与理论预测吻合较好。
2012-09-13 physics.plasm-ph
Radiation-induced solitary waves in hot plasmas
本文认为，在热等离子体与热辐射相互作用中，存在着不同于已知等离子体中非线性波类型的辐射感生孤波。有大量的观测证据表明，这些特定的密度波在各种天体的热等离子体中传播。辐射也产生类似于液氦中第二种声音的非绝热密度扰动。
2004-04-19 astro-ph 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
Ion-acoustic solitary waves in a partially degenerate plasma
研究了任意振幅的离子声（IA）孤立波在非磁化、无碰撞、电子和正电子均具有有限温度简并度的均匀电子-正电子-离子（e-p-i）等离子体中的传播.从经典离子的流体方程组和简并电子、正电子的费米-狄拉克分布出发，导出了IA波的线性色散关系。可以看出，波色散显着修改由于正电子物种的存在和有限的温度简并的电子和正电子的影响。在非线性区域，Sagdeev的赝势方法被用来研究非线性IA-SW的存在域和演化的参数，与有限温度简并度，背景数密度，和热能的电子和正电子。结果表明，与经典的电子-离子等离子体不同，亚音速和超音速IA-SW都可以存在于部分简并的e-p-i等离子体中。
2022-10-18 physics.plasm-ph
Nucleus-acoustic solitary waves and double layers in a magnetized degenerate quantum plasma
用约化微扰方法研究了四分量磁化简并量子等离子体系统（包含非简并惯性轻核、非相对论和超相对论简并电子和正电子以及不动重核）中的核声（NA）孤波（SW）和双层（DL）性质.导出了Korteweg-de Vries（K-dV）、修正K-dV（MK-dV）和Gardner方程，以研究NA SW和DL的基本特征（即幅度、速度和宽度）。结果表明，超相对论简并电子和正电子、稳定重核、外加磁场（不均匀性）等的影响显著地改变了NASW和DLs的基本特征.指出了与白矮星和中子星等天体物理致密天体相关的NASW和DLs的基本特征和物理基础。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Stabilization of nonlinear plasma waves by radiation
结果表明，等离子体与热辐射的相互作用导致稳定的周期性和孤立的非线性等离子体波。在Looney和Brown的实验中确实观察到了稳定的周期性非线性等离子体波。在等离子体中存在许多分支的辐射诱导孤立波，特别是对应于吸积盘中热等离子体中的密度波。
2004-11-22 physics.plasm-ph
Experimental study of nonlinear dust acoustic solitary waves in a dusty plasma
研究了高岭土粉尘颗粒浸渍氩等离子体中有限振幅低频孤立波的激发和传播。利用负电位脉冲调制放电电压，激发出非线性纵向尘埃声孤波。结果表明，随着调制电压的增加，孤立波的速度增加，宽度减小，但振幅与宽度平方的乘积基本保持不变。实验结果进行了比较与模型Kortweg-de Vries方程的解析孤子解。
2008-05-30 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Theory of solitary waves in complex plasma lattices
本文提出了尘埃晶体中带电尘埃颗粒水平（纵向、声模）和垂直（横向、光模）运动的非线性激发的综合分析理论。不同类型的本地化激发，类似于那些众所周知的固态物理，进行了审查，并讨论了它们的发生条件和尘埃等离子体晶体的特点。通过采用连续近似（即假设一个长的变化尺度，相对于粒子间的距离）的尘埃晶体示出支持非线性扭结形的超音速孤立激发，与纵向尘埃颗粒位移，以及调制包络本地化模式与纵向或横向振荡。虽然为了简单起见考虑一维晶体，但如果满足某些条件，原则上结果适用于二维晶格。模式耦合的影响也被简要考虑。与以前的原子链的结果，也强耦合的尘埃层在气体放电等离子体的实验结果的关系，进行了简要的讨论。
2004-10-14 physics.plasm-ph
Electrostatic solitary waves in dusty pair-ion plasmas
本文研究了大振幅和小振幅扰动下，静电波在非磁化、无碰撞、带固定正电荷尘埃的成对离子等离子体中的传播。利用双流体模型，研究了尘埃对离子等离子体中的两种线性离子模，即“快”波和“慢”波。研究了不同质量$(m)$和温度$(T)$的正负离子比以及不动带电尘埃$(δ)$对这些波模的影响。对于大振幅波，赝势方法进行，而标准的约化微扰技术（RPT）被用来研究小振幅Korteweg-de Vries（KdV）孤子。数值研究了在上述系统参数下赝势、大振幅孤子的分布以及KdV孤子的动力学演化。研究发现，在尘埃粒子为正电荷的情况下，对离子等离子体中只有负电势的孤波才能传播。这些结果对于实验室尘埃对离子等离子体、无电子工业等离子体以及电子密度与负离子相比小得可以忽略不计的空间等离子体中慢波的激发和观测都是有用的。
2013-10-13 physics.plasm-ph
The ion acoustic solitary waves in the four component complex plasma with a Cairns-Tsallis distribution
研究了由冷惯性离子、正电子、冷电子和热电子（双温）组成的四分量复杂等离子体中的离子声孤波，其中电子和正电子服从Cairns-Tsallis分布，具有不同的非热参数和非广延参数.基于等离子体流体力学方程和Sagdeev赝势理论，推导了等离子体中孤立波存在的条件，如Sagdeev赝势、归一化静电势、马赫数的上下限以及压缩/稀疏孤立波。我们证明，根据目前的研究，孤立波解存在，只有当正电子是麦克斯韦分布和双温电子具有相同的非广延和非热参数。数值分析了Cairns-Tsallis分布中非广延参数和非热参数对孤立波产生条件的影响。
2022-03-22 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Roles of positively charged dust, ion fluid temperature, and nonthermal electrons in the formation of modified-ion-acoustic solitary and shock waves
尘埃等离子体系统（包含nonthermally分布的惰性电子物种，温暖的惯性离子物种，和带正电的固定尘埃物种）被认为是。本文用约化微扰法研究了在这样的尘埃等离子体系统中形成的亚音速和超音速修正离子声孤立波和激波的基本特征。研究表明，带正电荷的尘埃物质在亚音速孤立波和激波的形成中起着新的作用。另一方面，离子流体温度（以参数$σ$表示）和电子非热参数（以$α$表示）对亚音速孤波和激波的形成起着新的重要作用，并在它们的（$σ$和$α$'s）达到一定值后引起超音速孤波和激波的形成。当非热参数$α$达到一定值后，亚音速和超音速孤立波和激波都将形成负势。指出了这一理论研究结果在空间和实验室尘埃等离子体系统中的重要应用。
2021-04-13 physics.plasm-ph
Small amplitude ion-acoustic solitary waves in a four-component magneto-rotating plasma with a modified Cairns-Tsallis distribution
研究了由冷流体离子、热正电子和双温电子（冷电子和热电子）组成的磁旋转等离子体中，当电子服从修正的Cairns-Tsallis分布时的小振幅离子声孤立波.利用约化微扰方法，导出了Korteweg-de Vries方程和修正的Korteweg-de Vries方程，得到了小振幅离子声孤波解。数值分析了孤立波解与非广延q参数、非热α参数和等离子体物理量的关系。我们发现非广延q参数和非热α参数等对离子声孤立波有显著的影响。
2022-12-07 physics.plasm-ph physics.space-ph
Energy and momentum conservation upon reflection of a solitary pulse in a bounded magnetized plasma
当磁声脉冲在有界磁化等离子体板中传播时，在等离子体-真空界面反射时，其性质依次从压缩转变为稀疏，反之亦然，等离子体-脉冲系统的能量和纵向电磁（EM）动量都在两种状态之间振荡.简单的分析模型和粒子模拟表明，这些振荡与电磁辐射和周围的磁化真空。对于部分反射的补充损失的总脉冲能量和机械动量的确定和示出分别遵循菲涅耳的能量和磁扰动的传输系数。部分反射时的机械动量损失被追踪到瞬时非零体积积分的洛伦兹力，这反过来又支持机械和EM动量传递分别与动量通量密度的磁部分和电部分相关联。
2021-05-07 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in a magnetized dusty plasma with nonthermal electrons and trapped ions
研究了静电尘埃声波在由带负电荷的可动尘埃、非热快电子和涡旋分布的俘获离子组成的磁化尘埃等离子体中的非线性传播。利用约化微扰技术，导出了磁化尘埃等离子体中小振幅孤立波的类KdV方程.研究发现，由于尘埃热压力的影响，非热参数$β~(>1)$存在一个临界值$(β_c)$，低于该值时DA孤波停止传播。得到了KdV型方程的孤子解（行波解），并证明其为稀疏型。数值分析了孤子的特性随系统参数的变化。当尘埃回旋频率小于尘埃等离子体频率的十分之一时，静态磁场（仅改变孤子宽度）的影响变得显著。当自由离子温度与俘获离子温度之比$(σ)$为正（负）时，孤子的振幅增大（减小）。通过数值计算，讨论了传播参数$(l_z)$和$σ$对DA孤子动力学特性的影响，发现孤子结构在相当长的时间内可以抵抗扰动和湍流.这些结果对于理解DA孤波在实验室和空间等离子体（例如，地球磁层、极光区、日光层环境等）。
2014-07-23 physics.plasm-ph
Multidimensional ion-acoustic solitary waves and shocks in quantum plasmas
研究了耗散量子等离子体中二维离子声孤立波和激波的非线性理论。色散的影响，所造成的电子和离子的电荷分离和量子力与Bohm势的简并电子，以及由于离子运动粘度的耗散被认为是。利用约化微扰技术，导出了量子等离子体中小振幅慢波系统演化的Kadomtsev-Petviashvili Burgers（KPB）型方程，得到了该方程的不同解，并进行了分析.结果表明，当粒子数密度满足$n_0\gtrless 1.3\times10^{31}$ cm $^{-3}$，其中$H$为电子等离子体激元能量与费米能量密度之比时，KPB方程可以允许压缩或稀疏的慢波.此外，数值研究了当电荷分离引起的波频散可以忽略时，大振幅定常激波的性质。它还表明，从单调振荡冲击的量子参数$H$的影响发生的过渡。
2014-11-19 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves and shocks in strongly coupled quantum plasmas
研究了由无间隙电子和离子以及强耦合惯性带电尘埃粒子组成的强耦合尘埃等离子体中静电尘埃声（DA）孤波和激波的传播特性。考虑了一个广义粘弹流体动力学模型和一个量子流体动力学模型，前者考虑了静电尘埃压力和尘埃粒子强耦合的影响，后者考虑了量子力和电子、离子的Bohm势和交换关联势的影响。通过对色散关系、类Korteweg-de Vries（KdV）方程和类KdV-Burgers（KdVB）方程的推导和分析，研究了DA波的线性和弱非线性理论。结果表明，在动力学制度（$ωτ_m\gg1$，其中$ω$是波频率和$τ_m$是粘弹性弛豫时间），DA孤立波的振幅随时间缓慢衰减与少量的尘埃粘度的影响。然而，DA冲击类扰动可以激发在流体动力学制度与$ωτ_m\ll1$。给出了KdV和KdVB方程的解析解和数值解，并与系统参数进行了分析。
2015-03-19 physics.plasm-ph
Electron beam-plasma interaction and electron-acoustic solitary waves in a plasma with suprathermal electrons
超热电子和惯性漂移电子，即所谓的电子束，是在多种天体物理等离子体中观测到的静电孤波非线性动力学的关键。本文研究了由冷的惯性背景电子、热的超热电子（用$κ$型分布模型模拟）和静止离子组成的无碰撞非磁化等离子体中电声孤波的传播。等离子体被冷电子束组件穿透。一个线性色散关系推导出描述小振幅波的结构，显示出弱的依赖性的电子束速度和密度的相速度。采用Sagdeev型赝势方法得到了大振幅孤立波的存在域，并研究了它们的非线性结构与电子束的运动学和物理性质以及超热电子的超热性（用$κ$描述）的关系.结果表明，电子束对电声孤波有很大的影响，但在该模型中只产生负极性的电声孤波。当电子束与孤波共同传播时，孤波的存在范围（马赫数范围）随着电子束速度和束-热电子温度比的增大而变窄（几乎为零），而在高超温区（低$κ$）随着束-冷电子密度比的减小而变窄。结果表明，对于同向传播的孤波，随着束速和束-冷电子密度比的增大，电势幅值显著减小，而随着束-热电子温度比的增大，电势幅值略有减小.
2018-04-18 astro-ph.HE physics.plasm-ph
