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
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
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
Modulational instability of ion-acoustic wave packets in quantum pair-ion plasmas
研究了量子电子对离子等离子体中量子离子声波的振幅调制。结果表明,量子耦合参数$H$(等离子体激元能量密度与费米能之比)是决定QIAW包调制稳定性的根本因素,没有它,QIAW包调制不稳定.根据$H$和正负离子密度比$β$,得到了调制稳定性(MS)和不稳定性(MI)的新机制。得到了MI的增长率,其最大值随$β$的增大而增大,随$H$的增大而减小。这些结果对于理解密集天体环境、实验室负离子等离子体以及下一代激光固体密度等离子体实验中调制QIAW包的起源具有重要意义。
2010-08-19 physics.plasm-ph
Modulational instability of ion-acoustic waves and associated envelope solitons in a multi-component plasma
考虑了一个包含暖离子、等温电子、超热电子和正电子的广义等离子体模型,从理论上研究了离子声波的调制不稳定性。应用约化微扰法导出了一个标准的非线性薛定谔方程,并将其应用于IAWs微波互扰的研究。结果表明,不同等离子体参数对IAWs的MI准则有很大的影响。这些结果对于理解空间和实验室等离子体系统中IAWs的MI条件是有用的。
2020-06-03 physics.plasm-ph
Nucleus-acoustic envelope solitons and their modulational instability in a degenerate quantum plasma system
通过推导非线性薛定谔方程,从理论上研究了简并量子等离子体中核声包络亮孤子和暗孤子的基本特性。约化摄动法,这是有效的一个小,但有限的振幅限制,采用。结果表明,明包络孤子是调制不稳定的,而暗包络孤子是稳定的。同时还观察到,调制不稳定性(MI)的增长率、NA波的宽度和能量集中等基本性质随时间的变化而变化。NA不稳定亮包络孤子的数目随粒子数密度的变化而显著改变。简要讨论了我们目前的研究结果在天体物理致密天体如白矮星和中子星中的意义。
2017-06-18 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
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
Modulational instability and ion-acoustic envelope solitons in four component plasmas
从理论上研究了由惯性绝热离子、等温正电子和双温超热电子组成的等离子体系统中离子声波的调制不稳定性。利用约化微扰法导出了控制IAWs的非线性薛定谔方程。对NLS方程解的数值分析表明,IAWs既存在稳定区(存在暗包络孤子),也存在不稳定区(存在亮包络孤子)。结果表明,IAWs的基本特征(即波型稳定性和MI增长率)被超热参数($κ$)和相关等离子体参数显著改变。我们目前的调查结果应该是有用的理解不同的非线性现象在空间和实验室等离子体。
2017-06-18 physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic waves in pair-ion plasma having non-thermal non-extensive electrons
研究了在含有惯性对离子、无惯性非热非广延电子和不动带负电荷大质量尘埃颗粒的四分量对离子等离子体中尘埃离子声波的调制不稳定性判据。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE). NLSE的非线性系数和色散系数可以预测DIAWs和相关的一阶和二阶DIA流氓波(DIARWs)的调制稳定和不稳定的参数机制。的MI增长率和配置的DIARW的检查,它被发现,MI增长率增加(减少)的负离子的存在(不存在)的情况下,随着带负电荷的尘埃粒子的数密度的增加。同时还观察到DIARW的振幅和宽度随着负(正)离子质量的增加而增大(减小)。简要讨论了这些结果对实验室和空间等离子体的意义。
2021-02-03 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 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
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-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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 wave interaction via asymmetric vector solitons as precursor to rogue wave formation in non-Maxwellian plasmas
通过多尺度微扰法推导出非麦克斯韦等离子体中的不对称耦合非线性薛定谔方程,揭示了调制不稳定性作为亮型包络激发和 freak waves 形成前兆的作用。
2024-03-21 nlin.PS 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
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
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 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
Modulated dust-acoustic wave packets in a plasma with non-isothermal electrons and ions
研究了尘埃声波在非热(非麦克斯韦)离子和电子布居存在下的非线性自调制。通过采用多尺度技术,非线性薛定谔型方程(NLSE)的波动振幅推导。的非热性的影响,除了传播和调制方向之间的不稳定性,调制不稳定性发生的条件进行了讨论。不同类型的本地化的解决方案(包络激发)可能会发生的讨论,并跟踪其特性对物理参数的依赖。离子偏离麦克斯韦分布比单独的电子类似偏离更重要。两者都产生一个不稳定的影响(振幅)传播的DAWS在尘埃等离子体与负尘埃颗粒。相反的效果,即对振幅稳定的趋势,被发现的情况下,带正电的尘埃存在的等离子体。
2004-11-18 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
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
Kinetic theory of electromagnetic ion waves in relativistic plasmas
本文导出了相对论冷等离子体中电磁离子波的动力学理论。宽带电磁离子波的动力学方程耦合到缓慢的密度响应,通过有质动力驱动的声学方程,如在电磁场振幅的线性项。调制不稳定性的增长率推导出一个任意频谱的波。单色和随机相位的情况下进行了研究。
2006-08-12 physics.plasm-ph
Dynamics and modulation of cosmic ray modified magnetosonic waves in a galactic gaseous rotating plasma
针对旋涡星系星际介质,建立含宇宙射线的耗散旋转磁等离子体模型,推导修正色散关系、KdVB与NLS方程,揭示宇宙射线对磁声阻尼、冲击波及调制不稳定性的影响。
2025-01-07 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
Stability of two-dimensional ion-acoustic wave packets in quantum plasmas
研究了二维量子离子声波在量子等离子体中的非线性传播。利用二维量子流体力学模型和多尺度方法,导出了一组新的控制二维QIAW包慢调制的耦合非线性偏微分方程。斜向调制不稳定性(MI),然后研究了相应的非线性薛定谔方程从耦合的非线性偏微分方程。结果表明,量子参数H(正比于$\hbar$),与玻姆势,移动MI域周围的$kθ$平面,其中$k$是载波数和$θ$是调制角。特别是,离子声波(IAW),以前已知的是稳定的平行调制下,在经典等离子体,被证明是不稳定的量子等离子体。MI的生长速率被发现是淬火的调制的粗糙度。沿$\mathbf{k}$的二维QIAW数据包的调制示出由一组Davey-Stewartson-like方程描述。后者可用于研究稠密等离子体中的二维波坍缩。预测的结果,这可能是重要的,以寻找稳定的波传播在实验室实验中,以及在致密的天体物理等离子体,从而推广了在经典和量子电子离子等离子体中的IAW传播的MI理论。
2009-12-22 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
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
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
Spatiotemporal chaos and the dynamics of coupled Langmuir and ion-acoustic waves in plasmas
对非磁化等离子体中耦合朗缪尔波(LWs)和离子声波(IWs)的动力学进行了模拟研究。分散由于电荷分离和密度非线性与IAWs的影响,被认为是修改的Langmuir孤子的属性,以及模拟相对较大幅度的波包络的动态。研究发现,朗缪尔波电场确实会因离子波非线性效应而增大。使用低维模型,基于三个傅立叶模式表明,过渡到时间混沌是可能的,当线性激发模式的长度尺度大于最不稳定的。通过李雅普诺夫指数谱的分析,确定了不稳定模式的混沌行为。耦合LWs和IAWs的时空演化表明,IWN可以激发出许多不稳定的谐波模,从而产生强的IAWs辐射。当初始波场较大或IAWs的长度尺度大于孤子的特征尺寸时,会出现这种情况。数值模拟还表明,通过不稳定谐波模的调制不稳定性(MI)可以激发和产生许多孤立波。随着时间的推移,这些孤子出现在空间部分相干(SPC)状态由于自由离子声辐射,以及在时空混沌(STC)状态由于碰撞和融合的随机运动。后者导致初始波能量重新分配到几个小尺度的模中,这可能导致实验室和空间等离子体中的朗缪尔湍流。
2010-04-13 physics.plasm-ph
A new (2+1) dimensional integrable evolution equation for an ion acoustic wave in a magnetized plasma
本文导出了一个新的、完全可积的二维离子声波在磁化无碰撞等离子体中传播的演化方程。该方程是弱横向传播调制波包的多维推广,它与非线性薛定谔(NLS)方程相似,并通过约束关系与Kadomtsev-Petviashvili方程相联系。利用Hirota双线性化方法导出了该方程的高阶孤子解,并计算出具有二维结构的精确集总解。描述了证明该方程完全可积性质的一些数学性质。导出了利用非线性频率修正的调制不稳定性,并计算了相应的增长率,表明了系统的方向不对称性。这一新的(2 × 1)维可积NLS型磁化等离子体方程的发现将为该领域的研究开辟一个新的方向。
2018-06-12 nlin.PS nlin.SI physics.plasm-ph
Effect of superthermality on nonlinear electrostatic modes in plasmas
本文研究了含κ分布(超热)电子的等离子体中电声孤波结构的非线性传播。不同类型的本地化结构被证明存在。调制不稳定性的发生进行了研究。
2011-08-14 astro-ph.SR nlin.PS physics.plasm-ph