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
Modulational instability of dust-ion-acoustic waves and associated envelope solitons in a non-thermal plasma
本文从理论上研究了尘埃-离子-声波(DIAWs)在非磁化的三组分尘埃等离子体介质中传播时的亮包络解和暗包络解的形成机制,该介质中含有惯性热正离子和负尘埃颗粒,以及无惯性的非热Cairns分布电子。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE).等离子体参数,即,研究了$γ_2$(正离子温度与电子温度之比乘以离子的电荷态)和$ν$(负尘埃颗粒电荷态与正离子的电荷态之比)对非线性最小二乘效应控制的DIAW调制不稳定性的影响。发现离子(电子)温度的增加降低(提高)了临界波数($k_c$)。我们的理论工作可以用来解释在许多天体物理环境和实验室等离子体中存在的非线性静电结构。
2020-07-16 physics.plasm-ph
Modulational instability of quantum electron-acoustic waves and associated envelope solitons in a degenerate quantum plasma
从理论上研究了简并量子等离子体(包含非相对论简并电子、超热电子或$κ$分布电子以及定态离子)中线性和非线性量子电声波的基本特征.采用摄动法导出了非线性薛定谔方程。得到了NLS方程的定态孤子解,并对定态孤子解进行了解析和数值分析,以确定QEA包络孤子的基本特征。已经发现,冷电子的简并性和交换/玻姆势的影响,以及热电子的超热性显着修改的线性和非线性QEA波的基本性质。观察到对于$k<k_c$,QEA波是调制不稳定的,其中$k_c$是QEA波数的最大(临界)值$k$,低于该值QEA波是调制不稳定的),对于$k<k_c$,NLS方程的解产生了亮包络孤子,发现它们在空间($ξ$)和时间($τ$)轴上都是局域的.随着谱指数$κ$的增大,QEA包络亮孤子的波数临界值减小(增大)。这些结果对理解强激光辐照金属产生的固体密度等离子体中的局域静电扰动、半导体器件、微电子学等都有重要意义。
2017-01-30 physics.plasm-ph
Modulational instability of a Yukawa fluid excitation under the Quasi-localization charged approximation (QLCA) framework
强耦合系统的集体响应动力学在过渡到准晶相或形成维格纳晶格时从连续相出发。波的非线性导致调制不稳定性在最近的研究中,例如,准晶尘埃等离子体晶格,预测不可避免地出现从介观载流子波动的宏观结构。在准定域电荷近似(QLCA)下唯一访问的强耦合系统的准结晶或非晶相的调制不稳定性,在整个光谱范围内产生较窄的不稳定性制度。与强耦合尘埃颗粒的一维线性链相比,准晶相的纵模在不稳定性方面表现出有限的区别。目前基于QLCA的分析表明,系统是稳定的任意长波长的扰动,为整个范围的屏蔽参数$κ=a/λ_{\rm D}$超过值$κ=0.182$,其中$a$是内部灰尘分离和$λ_{\rm D}$是等离子体德拜长度。然而,这个不稳定的区域不断增长的尘埃温度,调用弱耦合效应的增加。结果表明,与一维链相比,更实际的二维和三维强耦合系统对于宏观振幅调制是潜在稳定的。因此,从介观波动的宏观结构的发展预测是相当有限的强耦合系统的影响,强耦合的物种是在一个准本地化(半固体)相的系统。
2022-06-21 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
First and second-order dust-ion-acoustic rogue waves in non-thermal plasma
采用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE),用于研究尘埃-离子-声波(DIAWs)的调制不稳定性.据观察,在考虑下,等离子体系统支持调制稳定和不稳定的域,这是由NLSE的色散和非线性系数的符号,DIAWs的。研究还发现,随着电子和正电子的非热性的增加,非线性度以及一阶和二阶反常波的高度和宽度都增加。指出了我们目前的研究与空间等离子体观测的相关性。
2020-11-27 physics.plasm-ph
Incoherent interaction of light with electron-acoustic waves
给出了非相干光与电声波相互作用的基本方程。研究了系统的调制不稳定性,并讨论了部分相干光的影响。结果表明,光的部分相干性抑制了调制不稳定性。然而,短波长扰动受影响较小,并且因此将在例如脉冲扰动中占主导地位。这些结果对空间等离子体和激光等离子体系统的研究具有重要意义。
2005-11-09 physics.plasm-ph physics.space-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 of Geodesic-Acoustic-Mode packets
本文利用非线性薛定谔方程和 ORB5 回旋动理学模拟研究测地声模波包的调制不稳定性,揭示朗道阻尼对高谱分量的抑制会显著阻碍不稳定性发展。
2024-09-30 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
On the stability of two-dimensional modulated electrostatic wavepackets in non-Maxwellian dusty plasma-application in Saturn's magnetosphere
出于本地化的静电波包的旅行者1号和2号和卡西尼号任务在土星的磁层的观测,我们研究了调制的静电波包在尘埃等离子体环境中的演变。众所周知的尘埃离子声学(DIA)模式被选择来探索多维结构的动力学,通过Davey-Stewartson(DS)模型,考虑到存在的高能(超热,卡帕分布)电子人口结合重(不动)灰尘的背景。研究了正负尘埃电荷DIA波包的调制稳定性剖面。得到了一组发生调制不稳定性的显式判据。在3D尘埃等离子体的波包调制特性示出不同,例如麦克斯韦等离子体在1D。较强的负尘埃浓度导致在$K$(扰动波数)域的不稳定窗口变窄,增长率受到抑制。与此相反,正尘埃浓度越高,不稳定增长率越大,不稳定窗口越大。简而言之,负尘埃似乎抑制不稳定性,而正尘埃似乎有利于振幅调制不稳定性机制。
2023-02-18 physics.plasm-ph
Modulational Instability and Generation of Envelope Solitons in Four Component Space Plasmas
考虑了一个四分量空间等离子体系统(由不动正离子、惯性冷正电子以及热电子和正电子组成,遵循Cairns非热分布函数)。通过推导非线性薛定谔(NLS)方程,从理论上研究了由冷态正电子粒子(热态和正电子粒子的非热压力)提供惯性(回复力)的正电子声波的非线性传播.数值分析发现,所考虑的空间等离子体系统支持与PA波相关的暗、亮包络孤子的存在,且暗(亮)包络孤子是调制稳定(不稳定)的。研究还发现,等离子体参数(等离子体粒子数密度和温度)对PA包络孤子的基本性质(即稳定区和不稳定区随增长率的变化)有很大的影响,这与实际空间等离子体的不同情况相对应。
2017-07-05 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
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
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
Amplitude modulation of three-dimensional low frequency solitary waves in a magnetized dusty superthermal plasma
研究了在含有惯性正离子、超热电子和带负电的静止尘埃颗粒的无碰撞磁化等离子体中三维尘埃离子声波包的振幅调制。利用约化微扰技术,导出了一个三维非线性薛定谔(NLS)方程,该方程控制DIAW包的慢调制。后者被发现是稳定的低频$(ω<ω_c)$制度,而他们是不稳定的$ω>ω_c$,和调制不稳定性(MI)有关的调制的不稳定性$(θ)$。这里,$ω~(ω_c)$是无量纲波(离子回旋)频率。结果表明,超热参数$κ$、频率$ω_c$以及带电尘埃杂质$(0<μ<1)$使MI畴围绕$ω-θ$平面移动,其中$μ$是电子数密度与离子数密度之比.此外,它被发现,不稳定性的衰减率淬火的超热参数$κ$与截止在较低的波数调制($K$),然而,它可以更高(低)与$μ$($ω_c$)的值增加,具有截止在较高的值$K$。
2017-07-01 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
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
Electrostatic dust-acoustic rogue waves in an electron depleted dusty plasma
在理论上首次观测到了电子耗尽非磁化相反极性尘埃等离子体系统中巨尘埃声波Rouge波的形成。非线性薛定谔方程(通过利用约化微扰法导出)已被解析和数值分析,以确定基本特征(即,高度、厚度和调制不稳定性等)的DARW。研究结果有助于了解这些胭脂波的基本性质,并可预测在中间层、土星F环和彗星大气等电子耗尽的非磁化相反极性尘埃等离子体系统中可能形成胭脂波。
2019-09-26 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
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
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
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
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
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
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 description of nonlinear dust--ion acoustic waves in dusty plasmas
本文提出了一个描述由电子、离子和惯性尘埃颗粒组成的非磁化、无碰撞三组分等离子体中非线性尘埃离子声波传播的解析模型。该制剂依赖于拉格朗日方法的等离子体流体模型。研究了振幅的调制稳定性。不同类型的本地化信封静电激励存在。
2004-03-22 physics.plasm-ph physics.space-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
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
Generation of rogue waves in space dusty plasmas
通过推导非线性薛定谔方程,从理论上研究了四分量尘埃等离子体系统(含惯性冷尘埃颗粒、热尘埃颗粒、无惯性非广延离子和电子)中尘埃声波的基本特征.所考虑的解析分析展示了两种类型的模式,即快速和慢速DA模式。快速DA模式的不稳定区域,可以通过临界波数($k_c$)识别,产生DA流氓波(DARW)。据观察,DARW的幅度和宽度显着修改各种等离子体参数。这些结果有助于理解空间尘埃等离子体系统(如土星F环)中DAW调制不稳定性和DARW产生的条件。
2018-09-04 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-acoustic rogue waves in four component plasmas
本文对四尘埃等离子体介质中的调制不稳定性和尘埃声无赖波进行了理论研究,该介质中含有惯性带负电荷的大质量重(轻)冷(热)尘埃颗粒以及超热电子和非热离子。用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程,观察到了快、慢DA模。发现离子的非热效应显著地改变了MI和相关DARW形成的条件($α$),电子的超热性($κ$),非热离子与冷尘埃的密度比($μ_i$)和冷尘与热尘的质量比($σ$)等。我们目前的调查在空间和实验室等离子体的影响进行了简要讨论。
2018-09-29 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 rogue waves in an electron-positron-ion-dust plasma medium
本文对四组分尘埃等离子体介质中的尘埃声波进行了精确的理论研究,该介质中含有惯性绝热尘埃颗粒和无惯性分布的$q$电子以及等温离子和正电子。利用约化微扰技术导出的非线性薛定谔方程(NLSE)的非线性和色散参数,识别了行波的稳定和不稳定参数区域,以及在不稳定参数区域中伴随的DA流氓波(DARW)。研究了轻正电子和大质量尘埃粒子对与DAW相关的DARW振幅和宽度的影响。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和实验室等离子体。
2019-10-06 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
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
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
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
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
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
Dust-acoustic rogue waves in an electron depleted plasma
首次对电子耗尽非磁化相反极性尘埃等离子体系统中的尘埃声波(DA)特性进行了严格的理论研究,该系统包含超热($κ$分布)离子、可移动的正、负电荷尘埃颗粒.采用约化摄动方法得到了非线性方程组,探讨了直波的调制不稳定性条件以及巨无赖波的形成和特性。尘埃等离子体介质的非线性和色散特性是流氓波形成的主要原因。通过改变尘埃等离子体参数,如尘埃电荷、尘埃和离子数密度以及离子温度等,数值分析了与尘埃等离子体相关的尘埃等离子体的高度和厚度以及尘埃等离子体的MI条件,并讨论了这些结果对各种空间尘埃等离子体系统(即,中间层、土星F环和彗星大气层等)以及激光与物质相互作用产生的实验室尘埃等离子体。
2019-07-18 physics.plasm-ph