PIC simulations of nonrelativistic high-Mach-number oblique shocks propagating in a turbulent medium
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Potsdam（波茨坦大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Max-Planck-Institut für Plasmaphysik（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；The University of Tokyo（东京大学）
本文通过2D3V粒子-网格（PIC）模拟研究了非相对论斜激波与预存在的压缩湍流相互作用，发现湍流增强了磁波动幅度，影响了反射电子的动力学，导致电子前鞘更短更热，并产生更多非热电子。
2026-05-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Pre-acceleration in the Electron Foreshock I: Electron Acoustic Waves
为了进行扩散冲击加速，电子需要被预加速以将它们的能量增加几个数量级，否则它们的回旋半径小于冲击的有限宽度。在斜激波中，上游磁场方向既不平行于激波法线，也不垂直于激波法线，电子可以逃逸到激波上游，将激波脚修改为称为电子前震的区域。为了确定在这个区域的预加速度，我们进行PIC模拟的斜激波，而不同的结晶度和面内角度。我们表明，虽然反射电子的比例是可以忽略不计的$θ_{\rm Bn} = 74.3^\circ$，它增加到$R \sim 5\%$为$θ_{\rm Bn} = 30^\circ$，并通过电子声学不稳定性，这些电子功率静电波上游的能量密度成正比于$R^{0.6}$和波长$\approx 2 λ_{\rm{se}}$，其中$λ_{\rm{se}}$是电子皮长度。虽然最初的反射机制通常是冲击冲浪加速度和磁镜像的组合，我们表明，一旦静电波已经产生上游，他们自己可以增加上游电子的动量平行于磁场。在$\lesssim 1\%$的情况下，上游电子过早地从冲击波转向，并且从未注入下游。与此相反，一个类似的部分被重新散射回反射后的冲击波，重新与冲击波的能量比热的大得多，并进入下游交叉。
2022-04-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Electron resonant interaction with whistler-mode waves around the Earth's bow shock I: the probabilistic approach
本文提出一种概率方法，用于描述地球弓激波附近短而强的哨声模波包与电子的非线性共振相互作用，并分析波包尺寸对电子分布动力学的影响。
2023-08-11 physics.plasm-ph physics.space-ph
The Stability of the Electron Strahl against the Oblique Fast-magnetosonic/Whistler Instability in the Inner Heliosphere
分析了电子散射在太阳风中随日心距变化的微观动力学稳定性。斜快磁声/哨声（FM/W）不稳定性已出现在文献中作为一个关键的候选机制的有效散射的电子strahl到电子晕人口。利用帕克太阳探测器（PSP）和太阳神的数据，我们比较了测量strahl性能与分析阈值的倾斜FM/W不稳定性在低和高$β_{\parallel c}$制度，其中$β_{\parallel c}$是核心平行的热压力的磁压力的比率。我们的PSP和Helios的数据表明，电子strahl是平均稳定的倾斜FM/W不稳定性的内日球层。我们的分析表明，不稳定性，如果有的话，只能偶尔激发和短时间尺度。我们讨论了我们的分析和潜在的替代解释观察到的散射电子strahl在太阳风的警告。此外，我们建议在未来的个人分布的稳定性的数值评估，以考虑任何不确定性的有效性的分析表达式的不稳定阈值。
2022-01-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Oblique Alfvén instability driven by compensated currents
由高能离子束产生的补偿电流系统广泛存在于空间和天体物理等离子体中。著名的例子是在太阳风和超新星遗迹周围的前震区域。我们发现了一个新的斜Alfvénic不稳定性驱动的补偿电流沿背景磁场流动。由于电子和离子的回旋半径有很大的不同，倾斜阿尔夫文微扰对热离子束和返回电子流所携带的电流的反应也不同。最终，这种差异导致在接近束离子回旋半径的垂直波长处的非共振非周期不稳定性。不稳定性增长率随束流和温度的增加而增加。在地球弓形激波上游的太阳风中，不稳定性增长时间可以降到10个质子回旋周期以下。我们的研究结果表明，这种不稳定性可以有助于湍流和离子加速空间和天体物理前震。
2013-12-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Observations of rapidly growing whistler waves in front of space plasma shock
哨声模波是电磁场和等离子体在行星空间、实验室和天体物理中的一种基本扰动。波的起源和演化是一个长期存在的问题，由于有限的仪器能力，解决高度可变的等离子体和电磁场。在这里，我们分析了多尺度磁层航天器在弱磁环境（即，前震）使得哨声模式波具有相对长的回转周期。此外，我们开发了一种新的方法来分离的三维波动的电子速度分布从他们的背景，并已成功地捕获在高频电子和电磁场之间的相干共振，提供由此产生的增长率的不稳定哨声波。关于波的能量来源，离子分布被发现在确定场和电子的本征模扰动中也起着至关重要的作用。波增长率的定量化可以大大提高人们对波的演化和波与粒子的能量转换的认识。
2021-11-29 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Low-frequency whistler waves excited by relativistic laser pulses
多维粒子模拟表明，相对论激光脉冲可以在高磁化、近临界密度等离子体中激发出具有特殊涡旋状场拓扑结构的强烈二次哨声波。这种具有较低频率的哨声波在激光传播轴的两侧倾斜地传播。从激光到哨声波的能量转换率可以超过15%。线性冷等离子体模型可以很好地解释它们的色散关系和场极化特性。本文的工作提出了一种新的哨声模激发机制，扩展到相对论区域，也可应用于磁助快点火。
2020-10-15 physics.plasm-ph
Understanding cold electron impact on parallel-propagating whistler chorus waves via moment-based quasilinear theory
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Space Science Institute（太空科学研究所）
本文通过动量基准准线性理论研究冷电子对平行传播哨鸣波的影响，揭示二次不稳定性在能量传输中的作用及对磁层内波振幅的限制。
2026-03-02 physics.comp-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
On the role of solar wind expansion as a source of whistler waves: scattering of suprathermal electrons and heat flux regulation in the inner heliosphere
使用EB-iPic 3D程序研究了太阳风膨胀在产生哨声波中的作用，该程序在全动力学半隐式方法中自洽地模拟了太阳风膨胀。模拟初始化的电子速度分布函数建模后，帕克太阳探测器的观测在其第一近日点在0.166 AU，包括一个致密的核心和反向阳strahl。该分布函数相对于动力学不稳定性是初始稳定的。膨胀驱动太阳风进入连续的制度，哨声热通量的不稳定性被触发。这些不稳定性产生的向日哨声波最初的特点主要是斜传播相对于行星际磁场。激发波通过共振散射过程与电子相互作用。结果，strahl俯仰角分布变宽，其漂移速度减小。Strahl电子在垂直于磁场的方向上散射，形成电子晕。在稍后的阶段，共振电子消防管不稳定性被触发，并进一步影响电子温度各向异性的太阳风扩大。波粒相互作用过程伴随着太阳风热通量的大幅减少。模拟的哨声波在波的频率，振幅和传播角度方面与观测定性一致。我们的工作对太阳风中斜向和平行哨声波的观测结果提出了一种解释。我们的结论是，太阳风膨胀时，必须考虑到试图解释在不同的日心距离的动力学过程。
2021-07-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Utilizing the Hamiltonian dynamics to study resonant interactions of whistler-mode waves and electrons in the solar wind
大振幅哨声波在太阳风电子散射中的作用一直是空间物理中的一个有趣的问题。为了研究这种波粒相互作用，我们开发了一个矢量化的测试粒子模拟与变分计算的李雅普诺夫指数。利用久期微扰理论，我们证实了粒子的俯仰角扩散是沿着恒定的哈密顿面进行的，并且是由与共振面的相互作用驱动的。我们还发现，在太阳风中，斜哨声能有效地将场向的strahl电子散射到晕中。我们通过模拟证明，这些波能够在速度分布函数中产生喇叭状特征，类似于文献中最近的PIC模拟结果。
2021-05-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Resonant excitation of whistler waves by a helical electron beam
在大型等离子体装置上，通过将螺旋电子束注入冷等离子体中，激发出已知在驱动辐射带动力学中起基本作用的合唱类哨声模式波。激发哨声波的模式结构确定使用相位相关技术表明，通过朗道共振，回旋共振和异常回旋共振的组合激发波。通过回旋共振激发的主波模是准平行传播的，而通过朗道共振和反常回旋共振激发的波模以接近共振锥的斜角传播。线性波增长率的分析捕捉实验中的主要观察结果。这一结果对研究地球内磁层哨声波的产生过程具有重要意义。
2019-08-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Modeling interactions of narrowband large amplitude whistler-mode waves with electrons in the solar wind inside ~.3 AU and at 1 AU using a particle tracing code
在~ 0.3天文单位和~1天文单位范围内发现了大量频率为电子回旋频率十分之一的大振幅窄带哨声模式波，这为长期存在的关于太阳风电子散射和散射的问题提供了答案。波可以在很宽的能量范围内与电子发生快速的非线性相互作用。与平行传播的情况相反，电子和波之间的反向传播对于与倾斜传播的波的谐振是不需要的。使用一个完整的三维粒子追踪代码，我们已经研究了相互作用的电子与能量从0 eV到2 keV的哨声模式波的振幅为20 mV/m和传播角度从0到180度的背景磁场。与波包和单波的相互作用都是基于~.3 AU和1 AU的观测来建模的。模拟表明，这些波在电子的快速散射和散射中发挥了关键作用。结果提供了非线性效应的证据，表明准线性方法是不足以模拟哨声的作用，在太阳风电子的演变。对于某些初始能量和俯仰角范围，反向传播和斜向传播的波都发生强散射和散射。由于电子从太阳传播到较小磁场的区域，由于第一绝热不变量守恒，strahl电子的强散射抵消了俯仰角变窄。散射也产生了较热的各向同性晕。伴随的电子热通量的限制也与其他天体物理环境有关。
2021-04-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Stochastic diffusion of electrons interacting with whistler-mode waves in the solar wind
通过变分试验粒子模拟和共振宽度的计算，研究了哨声振幅和传播角的增加对共振宽度的影响。虽然在典型的1 AU太阳风参数的高振幅和斜哨声能够形成一个各向同性的人口没有任何额外的过程，异常的相互作用与准平行哨声可能是必不可少的太阳附近的晕形成的过程。高振幅和准平行哨声可以散射strahl电子到低速度（小于波相速度），形成一个晕人口，只要他们的振幅足够高。我们还提出了详细的对初始条件的敏感性的基础上计算的相空间体积，这是必要的高度随机运动的数值计算，由于共振相互作用与大振幅波的仔细治疗。我们的方法确保了鲍里斯算法的体积保持特性始终适用于随机和非随机粒子运动的模拟。
2022-01-23 astro-ph.SR nlin.CD physics.plasm-ph
Two-fluid treatment of whistling behaviour and the warm Appleton-Hartree extension
作为一个应用程序的完全通用的，理想的双流体分析波在温暖的离子-电子等离子体，其中六个独特的波对标签（S，A，F，M，O，和X）被确定，我们在这里连接到大量的文献哨声波。我们发现，所有六个模式对可以证明哨声行为，当我们允许哨声的下降和上升的频率类型，当我们研究更一般的情况下，斜传播的背景磁场。我们将展示如何恢复所有已知的近似群速度表达式的一般理论的经典哨声和离子回旋哨声，我们在这里扩展到包括离子的贡献和偏离平行传播。在倾斜的角度和垂直传播，哨声调查使用精确的数值计算的两种流体的色散关系和它们的群速度在地球的磁层条件下。这种方法允许一个完整的概述所有哨声行为，我们量化的典型频率范围内，他们必须是可观察的。我们使用的一般性的理论表明，对脉冲星磁层等离子体也具有哨声行为，虽然不是经典的类型在平行传播。高频模式的哨声进行了讨论，以及，我们给出了扩展的Appleton-Hartree关系冷等离子体，包括非零热电子速度的影响。我们用它来量化法拉第旋转效应在所有角度，并比较其预测之间的冷和温暖的阿普顿-哈特里方程。
2021-04-12 physics.plasm-ph
Whistler Waves As a Signature of Converging Magnetic Holes in Space Plasmas
磁洞是等离子体结构，它将大量粒子困在比周围磁场弱的磁场中。美国宇航局磁层多尺度（MMS）任务前所未有的高时间分辨率观测使我们能够非常详细地研究地球磁鞘中磁孔中的粒子动力学。我们揭示了哨声波的本地产生机制相结合的朗道共振和回旋共振波粒子相互作用的电子在大尺度演化的磁洞。当磁洞收敛时，由于电子感应加速器和费米效应的共同作用，在磁洞中心附近形成一对逆流电子束。这些光束触发了轻微倾斜的哨声波的产生。我们的概念性预测得到了我们的观测结果与任意线性等离子体解算器（ALPS）的数值预测之间的显着一致性的支持。我们的研究表明，波粒相互作用是空间磁洞和天体物理等离子体演化的基础。
2022-07-01 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Scattering of energetic electrons by heat-flux-driven whistlers in flares
本文用粒子模拟方法研究了电子被热通量驱动的哨声波散射的问题。模拟开始与一个大的热通量，这是使用卡帕分布的电子与正速度和冷返回电流束。这个系统代表了从重连驱动的能量释放位点逃逸的高能电子。这种热通量系统驱动大振幅斜哨声波传播沿和反对的热通量，以及电子声波。虽然波主要由低能量电子驱动，包括冷返回电流束，但高能电子在一百电子回旋时间量级的时间尺度上与哨声共振并被哨声散射。观测到$\tilde{B} / B_{0} \sim 0.125$的峰值哨声幅度和$\sim 60 \degree$相对于背景磁场的角度。电子垂直能量增加，而场取向的电子热通量被抑制。与耀斑中能量释放点的典型尺度大小相比，高能电子的散射平均自由程很小，这可能导致高能电子的有效约束，这是产生高能粒子所必需的。
2019-10-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Velocity Space Signatures of Resonant Energy Transfer between Whistler Waves and Electrons in the Earth's Magnetosheath
本文结合准线性模型与MMS观测，揭示地球磁鞘磁洞中电子通过n=-1回旋共振将动能转移给哨声波，导致波增长、温度各向异性降低及电子平行加热，为湍流等离子体共振能量转移提供了自洽理解。
2023-11-29 physics.plasm-ph physics.space-ph
Entanglement of helicity and energy in kinetic Alfven wave/whistler turbulence
研究了在相对强的外磁场$b_0 {\bf e_\parallel}$存在下，磁螺旋度在动力学Alfvén波和斜哨声湍流中的作用.在这种情况下，湍流是强烈的各向异性和流体方程描述这两个制度是约化电子磁流体力学（REMHD）的推导，最初从回旋理论，也得到这里从可压缩霍尔MHD。我们使用Galtier \& Bhattacharjee（2003）导出的渐近方程来研究弱湍流区的REMHD动力学。分析的重点是磁螺旋度方程，我们得到的精确解：它们对应的纠缠关系，$n+\tilde n = -6$，其中$n$和$\tilde n$是垂直（${\bf b_0}$）波数磁能和螺旋度谱的幂律指数分别。因此，过去仅从能量方程导出的光谱，即$n=-2.5$和$\tilde n = - 3.5$，不是这个问题的唯一解决方案，而是表征直接能量级联。解$\tilde n = -3$是局部性条件的一个极限，它也是解析地得到的常螺旋度通量解。所获得的结果提供了一个新的范例，以了解太阳风湍流在亚离子尺度，它是经常观察到的$-3 < n < -2.5$。
2014-06-18 astro-ph.SR physics.plasm-ph
An Obliquely Propagating Electromagnetic Drift Instability in the Lower Hybrid Frequency Range
采用局域双流体理论，我们研究了由交叉场电流或电子和离子之间的相对漂移驱动的低混合频率范围内的斜传播电磁不稳定性。该理论自洽地考虑了局部交叉场电流和伴随的压力梯度。研究发现，当相对漂移较大时，不稳定性是由运动电子系中向后传播的哨声（快）波与离子系中向前传播的声波（慢）波之间的反应耦合引起的。我们考虑的不稳定波斜向传播的未扰动磁场，并具有混合极化与显着的电磁分量。不稳定性的物理图像出现在局部近似的大波数特性的限制。主要的正反馈机制是基于通过诱导的洛伦兹力压缩电子流体来增强初始电子密度扰动。所得波与实验室等离子体中重联电流片中测得的电磁涨落定性一致。
2006-11-14 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Quasi-parallel anti-sunward propagating whistler waves associated to the electron-deficit in the near-Sun solar wind: Particle-in-Cell simulation
本文利用粒子模拟研究近太阳太阳风电子速度分布中的电子亏缺如何触发波粒相互作用，从而驱动平行反日传播哨声波不稳定，并解释其与电子亏缺分布伴生观测的现象及非碰撞热流调节机制。
2025-01-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Fluid approach of current-driven Langmuir waves associated with type III radiation and whistler waves: Relevance to PSP and other solar wind observations
本文提出一种基于流体-麦克斯韦方程的电流驱动朗缪尔波转换模型，可在无不稳定性和波合并条件下同时产生III型射电辐射与哨声波，并用于解释帕克太阳探测器等太阳风观测结果。
2025-07-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Self-induced Scattering of Strahl Electrons in the Solar Wind
我们研究了微不稳定性对strahl电子的散射，作为太阳风中产生电子晕的一种机制。我们开发了一个数学框架的描述电子驱动的微观不稳定性，并讨论了相关的物理机制。我们发现，倾斜的快磁声/哨声（FM/W）模式的不稳定性是最好的候选人的微观不稳定性散射到晕的strahl电子。我们推导了两种不同$β_{\mathrm c}$区域中FM/W不稳定性阈值的近似解析表达式，其中$β_{\mathrm c}$是芯电子的热压力与磁压力的比值，并通过与热等离子体色散关系的数值解的比较，证实了这些阈值的准确性。我们发现，当$U_{0\mathrm s}\gtrsim 3w_{\mathrm c}$（其中$U_{0\mathrm s}$是strahl速度，$w_{\mathrm c}$是核心电子的热速度）为1时，strahl驱动的倾斜FM/W不稳定性在低$β_{\mathrm c}$条件下产生丰富的FM/W波.这些波的频率大约是本地电子回旋频率的一半。我们还推导了$β_{\mathrm c}\sim 1$斜FM/W不稳定性的解析表达式。我们的理论结果与\emph{Wind}航天器的数据的比较证实了斜FM/W不稳定性的太阳风的相关性。哨声热通量、离子声热通量、动力学阿尔芬波热通量和静电电子束不稳定性不能满足strahl电子自感散射到晕中的要求。我们对太阳附近的电子散射进行了预测，并将通过\emph{Parker…
2019-12-03 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Suppression of electron thermal conduction in the high $β$ intracluster medium of galaxy clusters
了解星系团中热团内介质（ICM）的热力学状态需要了解等离子体输运过程，特别是热传导过程。然而，在类似ICM的条件下，等离子体中热传导的基本物理学还有待阐明。我们使用粒子在细胞模拟和分析模型，探索动力学的ICM等离子体（小gyroradius，大的平均自由程，和强烈的次主导磁压力）驱动的扩散热通量与热传导。线性理论揭示了哨声波是由不稳定的电子热通量驱动的，即使在热通量很弱的情况下。电子与这些波的共振相互作用在散射电子和抑制热通量方面起着关键作用。在一维模型中，只有平行于磁场的哨声模式被捕获，只有共振电子在相反的方向上移动的热通量和电子热通量抑制是小的。在2D或更高的空间中，斜哨声模式也会与沿热通量方向移动的电子共振。共振的重叠导致电子分布函数的有效对称化和热通量的强烈抑制。结果表明，在ICM的热传导可能会受到强烈的抑制，可能可以忽略不计的水平。
2016-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Electron-driven instabilities in the solar wind
电子是太阳风中必不可少的粒子种类。它们的速度分布函数往往表现出非平衡特性。这些包括温度各向异性，尾部（峰度），和反射不对称性（偏度），这有助于显着的热通量的太阳风。如果这些非平衡特征足够强，它们会驱动动力学微观不稳定性。我们发展了一个基于准线性理论方程的半图形框架来描述太阳风中电子驱动的不稳定性。我们应用我们的框架，以共振温度各向异性驱动的不稳定性。这些不稳定性包括电子哨声各向异性不稳定性和传播电子消防管不稳定性。然后，我们描述的反射不对称性驱动的电子分布函数的共振不稳定性。这些包括电子/离子声、动力学阿尔文热通量、朗缪尔、电子束、电子/离子回旋、电子/电子声、哨声热通量、斜快磁声/哨声、低杂波风扇和缺电子哨声不稳定性。我们简要地评论非共振不稳定性驱动的电子温度各向异性，如镜像模式和非传播的消防水龙带不稳定性。最后，我们总结我们的审查与列表中的电子驱动的不稳定性领域的太阳风的开放性研究课题。
2022-06-21 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
The Dispersion Relations and Instability Thresholds of Oblique Plasma Modes in the Presence of an Ion Beam
如果离子束的速度足够大，离子束可以使阿尔文/离子回旋波和磁声波/哨声波不稳定。热等离子体色散关系的数值解先前已经表明，激发这种不稳定性所需的最小束速度对于具有$\vec k \times \vec B_0\neq 0$的斜模式比对于具有$\vec k \times \vec B_0 = 0$的平行传播模式明显更小，其中$\vec k$是波矢量，$\vec B_0$是背景磁场。在本文中，我们解释这种差异的准线性理论的框架内，专注于低$β$等离子体。我们首先推导，在冷等离子体近似下，在存在离子束的情况下，倾斜和平行传播波的色散关系和偏振特性。然后，我们展示了如何可以推导出不同的波分支的不稳定阈值的波-粒子共振条件，在波帧中的粒子能量的守恒，波能量的符号（正或负），和波的偏振。我们还提供了一个图形描述的不同条件下，朗道共振和回旋共振不稳定的阿尔文/离子回旋波的存在下的离子束。我们利用我们的研究结果来讨论可能限制太阳风中α粒子差分流的不稳定性类型。
2013-01-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear sub-cyclotron resonance as a formation mechanism for gaps in banded chorus
磁层合唱的一个有趣特征是在$ω\simeq 0.5Ω_e$处存在频率间隙，其中$Ω_e$是电子回旋角频率。最近的合唱观测有时会在$0.3Ω_e$和$0.6Ω_e$附近显示出额外的间隙。在这里，我们提出了一种新的非线性机制，这些差距的形成使用哈密顿理论和测试粒子模拟在一个均匀的，磁化的，无碰撞等离子体。我们发现，一个倾斜的哨声波的频率在一个分数的电子回旋频率可以与电子共振，导致有效的能量交换之间的波和粒子。
2015-04-20 physics.plasm-ph physics.space-ph
Electromagnetic waves destabilized by runaway electrons in near-critical electric fields
逃逸电子在速度空间中的分布具有很强的各向异性。该各向异性是自由能的来源，其可以通过波与高能电子之间的共振相互作用使电磁波不稳定。在这项工作中，我们研究的高频电磁波是不稳定的逃逸电子束时，电场是接近临界场逃逸加速。使用逃逸电子分布适当的近临界的情况下，我们计算这些波的线性不稳定增长率，并得出结论，斜传播的哨声波是最不稳定的。我们发现，最不稳定波的频率，波数和传播角度强烈依赖于磁场。考虑到碰撞和对流阻尼的波，我们确定的数量密度失控，需要不稳定的波，并显示其参数依赖性。
2013-01-07 physics.plasm-ph
Microinstabilities at perpendicular collisionless shocks: A comparison of full particle simulations with different ion to electron mass ratio
采用全粒子模拟方法研究了垂直无碰撞激波阵面处产生的微观不稳定性。冲击波的结构和动力学由阿尔芬马赫数和等离子体β决定，而微不稳定性由上游体速度与电子热速度和等离子体与回旋频率的比率控制。因此，微不稳定性的增长率的离子-电子质量比的变化，即使在相同的马赫数和等离子体β。二维模拟结果表明，在较低的质量比下，电子回旋漂移不稳定性占主导地位，并激发出静电电子回旋谐波。当质量比较大时，修正双流不稳定性占主导地位，并激发斜电磁哨声波，通过修正激波磁场影响无碰撞激波的结构和动力学.
2012-04-10 astro-ph.HE physics.geo-ph physics.plasm-ph
Wave generation and energetic electron scattering in solar flares
本文通过二维粒子模拟研究太阳耀斑中电子热流被自生斜向电磁波散射的机制，发现漂移速度与电子Alfvén速度之比是控制散射率的关键参数，并推导出相应标度律。
2023-07-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Wave-Regulated Precursor of a Near-Parallel Interplanetary Shock Observed by Parker Solar Probe
University of Turku（图尔库大学）；Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；National Taras Shevchenko University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学）；Ben Gurion University of the Negev（内盖夫本古里安大学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Eureka Scientific（尤里卡科学公司）；The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
研究人员利用帕克太阳探测器观测太阳附近的近平行行星际快激波，首次分辨其上游波场的四个族，揭示了激波加速的上游调控机制。
2026-08-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Electrostatic Waves and Electron Holes in Simulations of Low-Mach Quasi-Perpendicular Shocks
本文利用二维PIC模拟研究低马赫数准垂直激波，揭示电子束驱动EAWs并演化为ESWs的机制，且其尺度和振幅依赖激波速度。
2024-08-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
PIC simulations of stable surface waves on a subcritical fast magnetosonic shock front
本文通过二维PIC模拟考察亚临界快磁声激波，发现密度层扰动后前沿形成低杂驻波并随盒长呈现不同阻尼，还可能产生哨声波。
2023-07-14 physics.plasm-ph
