Propagation of electromagnetically generated wake fields in inhomogeneous magnetized plasmas
研究了在具有非均匀背景磁场和密度分布的等离子体中短脉冲电磁波产生尾流场的问题，导出了尾流场的波动方程。在具有尖锐不连续性的介质中计算透射和反射系数。特别注意的是集中在电磁场的纵向部分被放大的发射波的例子。此外，应注意，尾流场可以传播出等离子体，从而提供关于电子密度分布的信息。本文提出了一种由实测尾流场谱重建背景密度分布的方法，并给出了数值例子。
2001-11-06 physics.plasm-ph
Ponderomotive force driven mechanism for electrostatic wave excitation and energy absorption of Electromagnetic waves in overdense magnetized plasma
激光电磁脉冲在等离子体中激发静电波是一个重要的研究课题，它提供了一种将激光电磁场的能量传输到等离子体介质中的方法。本文提出了一种全新的有质动力压力驱动的有限激光脉冲在过密磁化等离子体中激发静电波的机制。采用EPOCH-4.17.10程序框架，利用粒子模拟方法研究了有限长激光脉冲与磁化过密等离子体介质的相互作用。外部磁场被选择为平行于激光传播方向对准。在这种几何结构中，电磁波在等离子体中的传播被识别为哨声或R波和L波。这些波的群速度不同，R和L脉冲的清晰空间分离是可见的。此外，还观察到与在等离子体内部传播的EM脉冲相关联的静电扰动的激发。这些静电扰动是重要的，因为它们将激光能量耦合到等离子体介质。静电振荡的激发在这里通过由两种等离子体物质感受到的（电磁脉冲的）有质动力之间的差异产生的电荷分离的全新机制来理解，即，磁化等离子体中的电子和离子。
2021-05-25 physics.plasm-ph
A Gyrokinetic Simulation Model for Low Frequency Electromagnetic Fluctuations in Magnetized Plasmas
本文提出了一个新的模型，用于模拟在一般磁位形中等离子体中频率远低于离子回旋频率的电磁涨落。这个新的模型（称为GK-E&B）采用非线性陀螺方程制定的电磁场以及动量平衡方程求解领域。因此，它不仅包括动力学效应，如波粒相互作用和微观（离子拉莫尔半径尺度）物理;而且在计算上比传统的公式描述的潜力更有效。作为一个基准，我们进行线性以及非线性模拟的动力学阿尔芬波，演示物理与分析理论。
2020-11-18 physics.plasm-ph
Elliptically polarized electromagnetic waves in a magnetized quantum electron-positron plasma with effects of exchange-correlation
研究了磁化电子-正电子对等离子体中椭圆极化电磁波的色散特性，研究了粒子色散与玻姆势、费米简并压力和交换关联力的关系.通过这些量子效应，确定了两种可能的非常波或X波模式，并对它们的传播特性进行了数值研究。结果表明，由于这些量子效应，上混合频率，截止频率和谐振频率不再是常数，而是色散的。结果表明，粒子色散和交换关联力对X波的长短波长（与费米德拜长度相比）具有不同的支配作用。本研究将有助于理解EP等离子体振荡的集体行为以及磁化密度EP对等离子体中非常波的传播。
2016-04-29 physics.plasm-ph
Electromagnetic surface modes in a magnetized quantum electron-hole plasma
研究了表面电磁波沿均匀磁场在量子电子空穴半导体等离子体中的传播。利用量子隧穿效应发现了一种新的前向传播模式，这是以前没有报道过的。在经典极限（$\hbar\rightarrow 0$）的低频模式之一被发现类似于实验观察到的$n$型InSb在室温下。的表面模式被示出显着修改的情况下，高电导率的半导体等离子体中的电子和空穴可能会退化。讨论了外加磁场和量子隧穿效应对表面波模的影响。
2011-04-13 physics.plasm-ph
High-power laser experiment on developing supercritical shock propagating in homogeneously magnetized plasma of ambient gas origin
利用高功率激光实验，在均匀磁化的等离子体中形成了一个发展中的超临界无碰撞激波，该等离子体具有比以往实验更高的均匀性。环境等离子体不会被激光照射后早期产生的等离子体污染。虽然所观察到的发展中的冲击波不具有稳定的下游结构，它具有磁化超临界冲击波的一些特征，这是支持一维全粒子模拟考虑有限时间的激光-目标相互作用的影响。
2022-07-26 astro-ph.HE hep-ex physics.plasm-ph
Nonlinear ion-acoustic solitons in a magnetized quantum plasma with arbitrary degeneracy of electrons
研究了非相对论磁化量子等离子体中的非线性离子声波。利用理想费米子在任意温度下的状态方程，考虑了量子统计。量子衍射是由一个修改的玻姆势符合有限温度量子动力学理论在长波长极限。得到了电子任意简并的磁化量子等离子体中斜传播静电波的色散关系。利用约化微扰方法，导出了描述磁化量子等离子体中二维离子声孤子斜传播的Zakharov-Kuznetsov方程。结果发现，在稀等离子体的情况下，只有静电势驼峰结构是可能的，而在致密的量子等离子体中，原则上驼峰和倾角孤子结构是可以获得的，这取决于电子等离子体密度和温度。通过与考虑电子惯性和磁化效应的量子流体力学模型的比较，验证了计算结果的正确性。合适的物理参数的观测确定。
2017-12-14 physics.plasm-ph
Microscopic structure of electromagnetic whistler wave damping by kinetic mechanisms in hot magnetized Vlasov plasmas
利用电磁场（EM）Vlasov方法模拟了磁化热电子等离子体中低频横向扰动平行于磁场传播的动力学阻尼机制。电子磁流体哨声扰动的短时间尺度阻尼和有限电子温度对其实际频率的影响的基本物理恢复，而确定性，并进行了分析。阻尼产生于全球（占主导地位的整个相空间）和更熟悉的共振电子特定的动力学阻尼机制之间的相互作用，这两种机制都保持熵，但通过在温暖的电子平衡分布的初始相干有限振幅修改上留下它们的特征签名而明显地操作。净阻尼的结果从一个确定性热化，或相位混合过程，在很大程度上补充了在较短的时间尺度，相关的短暂的湍流电磁波动的电子的共振加速。提出了一个初始横向电磁扰动的动力学模型，并将其应用于模拟哨声波相位混合过程的签名。
2022-10-25 physics.plasm-ph
Large amplitude electromagnetic solitons in a fully relativistic magnetized electron-positron-pair plasma
采用完全相对论性的双流体模型，考虑了弱相对论性$(P\ll nmc^2)$和超相对论性$(P\gg nmc^2)$随机热能的物理机制，研究了磁化正负电子等离子体中纯定常大振幅电磁孤波的非线性传播.这里，$P$是热压，$n$是粒子的数密度，$m$是粒子的质量，$c$是真空中的光速。文献[Phys. Plasmas \textbf{11}，3078（2004）]中的先前理论通过电子和正电子两者的相对论热运动而被推进和推广。在弱相对论区域中，亚阿尔夫孤子和超阿尔夫孤子共存，而在超相对论EP等离子体中，亚阿尔夫孤子只存在.在这两个物理区域中，我们还研究了不同的马赫数和孤子振幅的极限。
2020-06-04 physics.plasm-ph
Kinetic analysis of spin current contribution to spectrum of electromagnetic waves in spin-1/2 plasma, Part I: Dielectric permeability tensor for magnetized plasmas
在六维相空间中，利用自旋1/2量子动力学模型导出了自旋极化等离子体的介电磁导率张量。分布函数和自旋分布函数的表达式推导出在线性近似的路径上的介电磁导率张量推导。由自旋极化简并电子气导出了介电磁导率张量。本文还讨论了在有限温度区的平衡分布函数，即自旋极化的费米-狄拉克分布。考虑自旋极化的平衡态打开的热自旋电流在等离子体动力学的贡献的动力学建模的可能性。
2016-10-30 physics.plasm-ph
BO-PBK: A comprehensive solver for dispersion relations of obliquely propagating waves in magnetized multi-species plasma with anisotropic loss-cone drift product-bi-kappa distribution
College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology（太原理工大学电气与动力工程学院）；Hebei Key Laboratory of Compact Fusion（河北紧凑型聚变重点实验室）；ENN Science and Technology Development Co., Ltd.（新奥科技发展有限公司）
BO-PBK是一种用于磁化多物种等离子体中斜向传播波色散关系的高效求解器，支持多种分布函数并提升计算效率。
2025-12-07 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Unstable electromagnetic modes in strongly magnetized plasmas
确定了强磁化等离子体中可能不稳定的电磁模。该制度的不稳定性可能会脱颖而出相比，非相干电子回旋辐射进行了探讨。这些模式与惯性约束聚变和伽马射线暴有关。
2012-11-03 astro-ph.HE physics.optics physics.plasm-ph
Propagation of finite amplitude electrostatic disturbances in an inhomogeneous magnetized plasma
本文用1D 2 V开边界Vlasov-Ampere程序详细研究了有限振幅电磁扰动在非均匀磁化等离子体中的传播。该代码被应用于研究传播的外部驱动的电磁信号，本地化在一个边界的集成间隔，通过一个给定的平衡等离子体配置与不均匀的等离子体密度和磁场。
2004-10-21 physics.plasm-ph
Group velocity of obliquely propagating Alfvén waves in a magnetized dusty plasma
在这项工作中，我们研究了典型的恒星风尘埃等离子体中倾斜传播的阿尔文波的群速度特征。本文用麦克斯韦函数描述由电子和离子组成的磁化尘埃等离子体的动量分布，借助于动力学理论导出了色散关系。尘埃粒子被认为是固定的，并且都具有相同的尺寸;它们通过非弹性碰撞吸收等离子体粒子和通过光电离而带电。我们数值求解色散关系，并计算正常模式，即压缩和剪切阿尔文波（CAW和SAW）的群速度分量（沿和横向的磁场）。结果表明，碳原子线的群速度方向与波矢方向有很大的关系。另一方面，SAW将呈现实际上沿着磁场传播的群速度。尘埃参数（例如数密度和平衡电荷）的变化可能会显着改变波的特征。可以看出，对于足够高的尘埃离子数密度比，SAW可能会出现垂直的群速度传播方向相反的垂直相速度，在一个小的波数值的间隔，我们还注意到，这个间隔可能会改变，甚至消失，当辐射入射到尘埃上的通量被改变，改变颗粒的平衡电荷。
2022-09-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
A conservative scheme for electromagnetic simulation of magnetized plasmas with kinetic electrons
本文提出并验证了一种用于自旋粒子模拟磁化等离子体中电磁波和不稳定性的守恒格式。由漂移动力学方程导出的电子连续性方程，通过由平行矢势计算的扰动机械流，将电子密度扰动时间推进，由扰动分布函数计算的扰动正则流，求解平行矢势。在回旋粒子模拟中，利用这种新格式恢复了无剪切平板中的剪切Alfvén波频散关系和剪切柱体中的连续阻尼。新方案克服了传统微扰模拟方法对垂直网格尺寸的严格要求，即对于长波长Alfvén波，垂直网格尺寸必须与电子无碰撞趋肤深度一样小.新方案还避免了传统方法中由扰动密度计算的静电势与由扰动正则流计算的矢量势不一致而产生非物理意义上的大平行电场的问题。最后，与流体模拟相比，剪切柱体中Alfvén波的回旋粒子模拟具有更好的数值特性，流体模拟遭受与奇异模式结构相关的数值困难。
2017-12-03 physics.plasm-ph
Numerical modeling of two magnetized counter-propagating weakly collisional plasma flows in arch configuration
本文通过数值模拟研究了拱形磁场下对向超声速等离子体流的相互作用，揭示了不同磁马赫数下磁重联等特性，并为后续实验观测提供了条件参考。
2024-12-16 physics.plasm-ph
Highly efficient electromagnetic emission during 100 keV electron beam relaxation in a thin magnetized plasma
在本文中，由束等离子体系统产生的电磁辐射进行了研究，使用粒子在细胞模拟的特定情况下，当100 keV的电子束和产生的等离子体通道的典型的横向尺寸是可比的辐射波长。在这个制度的束-等离子体相互作用的兴趣是与高效率的产生电磁波附近的等离子体频率谐波，最近在实验室实验中观察到的GOL-3镜陷阱。结果表明，在这些实验中，仅来自等离子体倍频附近的辐射功率就可达到总束功率的1%。随后的理论和模拟研究表明，最有可能解释这种有效产生电磁辐射的候选人是基于最不稳定的等离子体振荡对等离子体离子的纵向密度调制的转换的束驱动等离子体天线的机制。在本文中，我们调查如何有效地这种机制可以在一个真正的实验中工作在GOL-3设施，当一个薄的亚相对论电子束得到一个大的角展由于压缩由磁场，和气体注入到它具有宏观密度梯度。
2019-01-11 physics.plasm-ph
Nonideal strongly magnetized plasmas of neutron stars and their electromagnetic radiation
本文研究了构成磁性中子星外层的非理想强磁化等离子体的状态方程、极化和辐射性质。对部分电离的氢大气和这些恒星的凝聚氢或铁表面进行了详细的计算。这是astro-ph/0511803的姊妹篇
2005-12-05 astro-ph physics.plasm-ph
Particle-In-Cell observations of Brillouin scattering for laser interacting with magnetized overdense plasma
利用一维粒子模拟软件OSIRIS-4.0研究了激光电磁脉冲与过密磁化等离子体靶的相互作用。外部磁场被选择为沿着激光传播方向定向。这种几何形状支持右（R）和左（L）圆极化电磁波在等离子体中的传播。当激光脉冲的频率落在L波和/或R波的色散曲线的通带内时，允许激光脉冲在等离子体内部传播。选择所施加的外部磁场的强度作为参数，以确保激光频率位于适当的通带内。结果表明，对于入射激光的所有可能的偏振态，都发生了包括散射电磁波和静电模的参量过程。参量过程被认为是由于布里渊后向散射过程。
2022-03-23 physics.plasm-ph
Simulating the Injection of Magnetized Plasma without Electromagnetic Precursor Wave
注入磁化等离子体的磁化强度或注入速率的变化需要在模拟箱的边界处的时变磁场。简单的实现将导致电磁前兆波，可能会影响仿真结果。这个问题是众所周知的，例如在Lemebege和Dawson 1987中描述过。从那时起，很少有论文试图处理这个问题，没有标准的解决方案存在。在本研究报告中，我们建议Lemebege和Dawson 1987年论文中使用的ad-hoc脉冲形状可以用标准数字低通滤波器代替。该滤波器的截止频率应与磁化等离子体中的陀螺频率一致，以利用由回旋电子引起的（多普勒展宽）共振吸收。我们用一个代码例子说明了这个想法，并证明了这种方法的效率与我们的电磁粒子在细胞代码的样本模拟。
2017-10-11 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Electromagnetic plasma wave modes propagating along light-cone coordinates
Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibáñez（阿道夫·伊巴涅斯大学工程与科学学院）；Institute for Fusion Studies, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校聚变研究学院）
本文提出沿光锥坐标传播的电磁等离子体波包解，利用Airy等函数构造，展示新的电磁特性及更一般波包的构造方法。
2026-01-26 physics.plasm-ph
Twisted terahertz radiation generation using Laguerre-Gaussian laser pulse propagating in axially magnetized plasma
本文研究圆偏振拉盖尔-高斯激光脉冲在轴向磁化均匀等离子体中产生扭曲太赫兹辐射的机制，通过解析微扰理论和三维PIC模拟发现两束相互垂直的线偏振太赫兹辐射叠加为单一光束，并比较了振幅结果。
2024-11-09 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Continuum damping of topologically-protected edge modes at the boundary of a magnetized plasma
本文研究了磁化等离子体中拓扑保护表面等离子体波在电子回旋频率以上通过与共振模式连续谱耦合产生的无碰撞阻尼，发现阻尼波仍保持单向性和抗背散射鲁棒性，且阻尼与无阻尼区域边界处可实现无反射折射。
2024-09-15 physics.plasm-ph
Obliquely propagating electromagnetic waves in magnetized kappa plasmas
速度分布函数（VDFs）表现出对高能尾的幂律依赖性，一直是等离子体物理界深入研究的主题。这种函数被称为kappa或超热分布，已被发现可以更好地拟合航天器在太阳风中测量的VDF。在这种新光源上正在解决的问题之一是太阳风质子和电子的温度各向异性。在文献中，（双）麦克斯韦等离子体激发波的一般处理是公认的。然而，对于卡帕分布，波的特性主要是针对相对于环境磁场的纯粹平行或垂直传播的极限情况进行研究的。到目前为止，对一般情况下平行传播的电磁波的贡献还很少报道。一般的治疗的情况下，防止在卡帕等离子体中的波粒相互作用的完整分析，因为一些不稳定性可以同时在平行和倾斜的方向上操作。在最近的工作中，Gaelzer和Ziebell [J. Geophys. Res. 119，9334（2014）]获得了由kappa VDF产生的低频、准垂直色散Alfvén波的介电张量和色散关系的表达式。在本工作中，由参考文献1介绍的形式主义推广的一般情况下，静电和/或电磁波传播的kappa等离子体中的任何频率范围内和任意角度。考虑了各向同性分布，但这里使用的方法可以很容易地应用于更一般的各向异性分布，如bi-kappa或乘积bi-kappa。
2016-01-21 physics.plasm-ph physics.space-ph
Scattering of ultrastrong electromagnetic waves by magnetized particles
对中子星磁层发出的强大无线电波的观测提出了一个问题，即在强背景磁场$B_{bg}$中，强电波如何与粒子相互作用。这个问题是通过求解波中质点的运动来检验的。值得注意的是，具有振幅$E_0>B_{bg}$的波通过重复的共振事件泵送粒子能量，迅速达到辐射反应极限。结果，波以巨大的截面被散射。这一事实对快速射电暴和磁星的模型有影响。在波中加速的粒子会发出伽马射线，这会引发$e^\pm$雪崩，而不是无声的逃逸，波会产生X射线烟花。
2022-04-07 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Properties of Finite Amplitude Electromagnetic Waves propagating in the Quantum Vacuum
在量子电动力学的海森堡-欧拉形式框架下，研究了真空中两个反向传播的电磁波。我们证明了非线性场方程在常波情况下是解耦的，并且可以精确求解。我们求解的非线性场方程假设的解决方案的形式的黎曼波。讨论了非线性电磁波在量子真空中传播时的波陡化、高次谐波的产生以及电磁冲击波的形成和电子-正电子对的产生.
2019-06-25 hep-th physics.plasm-ph
Mildly relativistic magnetized shocks in electron-ion plasmas I. Electromagnetic shock structure
磁化电子离子等离子体中的温和相对论冲击的研究与二维动力学粒子在细胞模拟前所未有的高分辨率和大规模的条件下，可能会发现在blazar核心的内部冲击。离子尺度效应引起激波表面的波纹，其性质在一定程度上取决于平均垂直磁场的结构，即在模拟平面内或在模拟平面外。我们发现，同步脉泽不稳定性持续操作在温和的相对论冲击与理论预测一致，并产生相干发射的上游传播的电磁波。激波阵面波纹在两种平均场结构中都被激发，并产生有效的波放大。这些波与上游等离子体的相互作用产生静电尾场。
2020-12-16 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Three-wave interactions in magnetized warm-fluid plasmas: general theory with evaluable coupling coefficient
共振三波耦合是非线性介质中波相互作用的一种重要机制。当介质是磁化的热流体等离子体时，通过使用多尺度微扰展开求解流体-麦克斯韦方程组到二阶，导出了先前未知的耦合系数公式。该公式不仅具有一般性，而且具有可评价性，从而可以确定任意三个以任意角度传播的共振相互作用波的耦合系数的数值。作为一个例子，耦合系数控制激光散射的评估。在与磁化惯性约束聚变实验相关的条件下，激光从磁化等离子体波中散射，并且生长速率在倾斜角度处被修改。作为另一示例，评估两个阿尔文波之间经由声波的耦合系数。在与日冕相关的条件下，平行阿尔文波的衰减只是稍微倾向于精确的后向几何。
2019-03-07 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitons in Magnetized Collisional Nonthermal Plasmas
采用流体动力学方法研究了由惯性冷电子、无惯性κ分布热电子和静态离子组成的磁化碰撞超热等离子体中斜传播耗散电声孤波的性质.利用约化摄动方法，得到了控制OPdEASWS非线性特性的非线性Schamel方程。Schamel方程的孤立波解被用来研究小，但有限振幅OPdEASW在这样的磁化碰撞超热等离子体的基本特征。基本特征（宽度、振幅、速度等）的OPdEASW的被发现的不同的等离子体配置参数，如超热指数，结晶角，碰撞参数，捕获参数，和外部磁场的修改。静电干扰的性质，其可以在不同的现实空间和实验室等离子体系统中传播（例如，在土星环），简要讨论。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Transparency of Magnetized Plasma at Cyclotron Frequency
如果电磁辐射的频率等于等离子体电子的回旋频率，则电磁辐射被磁化等离子体强烈吸收。它表明，吸收可以完全取消的存在下，第二辐射束，甚至一个波荡器的静磁场，导致在回旋频率的等离子体透明度。这种效应类似于三能级原子系统的电磁感应透明（EIT），只是它发生在完全{ \it经典}的等离子体中。此外，由于经典等离子体的复杂性，折射率在回旋频率不同于1。EIT在等离子体中的潜在应用包括选择性等离子体加热、折射率的电磁控制和电子/离子加速。
2002-02-20 physics.optics physics.plasm-ph
Wakefield generation in magnetized plasmas
我们认为尾场产生的电磁脉冲传播垂直于一个强磁场的等离子体中，在该制度的电子回旋频率等于或大于等离子体频率。PIC模拟表明，对于中等的磁场强度以前的结果再现，和尾场波数谱有一个明确的峰值在反向趋肤深度。然而，当回旋频率明显大于等离子体频率时，尾场谱变得宽带化，同时驱动脉冲的损失率大大增加。一组方程的标量和矢量势再现这些结果的推导，仅使用弱非线性相互作用的假设。
2011-02-03 physics.plasm-ph
Short wavelength electromagnetic propagation in magnetized quantum plasmas
研究了非相对论量子等离子体中等离子体波传播的量子电动力学（QED）短波长修正。导出了热多组分量子等离子体的一般色散关系。研究发现，通过简单地替换热速度和等离子体频率，任何波模的经典色散关系都可以被修改为包括量子和短波长QED效应。此外，色散关系已被修改，以包括强磁场的QED效应。结果表明，强磁场和短波长QED校正将在真空和其他非色散等离子体模式中引起色散。实验室和天体物理系统的应用进行了讨论。
2007-03-14 hep-ph physics.plasm-ph
Propagation of slow electromagnetic disturbances in plasma
电磁（EM）波/扰动通常是理解和分析电离介质（如等离子体）的最佳手段。然而，具有低于等离子体频率的频率的电磁波的传播被等离子体的自由移动的电荷所禁止。在密集等离子体中，虽然等离子体频率通常可以相当高，但是在这样的较高频率下的EM源不容易获得。因此，感兴趣的是寻求其中低频（低于等离子体频率）EM扰动在等离子体内部传播的可能性。这在磁化等离子体中是可能的。然而，为了具有磁化等离子体响应，需要强的外部磁场。在这份手稿中，我们证明了等离子体介质的非线性也可以帮助等离子体内的慢电磁波的传播。文中还讨论了这种慢电磁脉冲在等离子体中传播的一些有趣的应用。
2020-02-22 physics.plasm-ph
Wake field generation and nonlinear evolution in a magnetized electron-positron-ion plasma
研究了强磁化电子-正电子-离子等离子体中圆极化电磁波的非线性传播。推导了高频CPEM波与低频静电尾流场相互作用的耦合方程。据发现，产生的尾场依赖于离子物种的存在。尾流场的产生又导致电磁脉冲的减速和频率下转换。
2008-05-12 astro-ph physics.plasm-ph
Intense tunable terahertz radiation from phase-matched difference frequency generation in strongly magnetized plasmas
Stanford University（斯坦福大学）
通过强磁化等离子体传播双色激光脉冲，实现高效率产生高强度可调太赫兹脉冲，突破传统非线性晶体的效率和损伤阈值限制。
2026-04-20 physics.plasm-ph
Flux Jamming, Phase Transitions and Layering in Turbulent Magnetized Plasma
本文通过类比交通流理论，研究湍流磁化等离子体中通量堵塞导致的输运垒形成与分层，识别两条热通量堵塞路径，并阐明其与相变及湍流扩散的关系。
2025-10-16 physics.plasm-ph
Exchange effects in magnetized quantum plasmas
我们将包括库仑交换相互作用在内的多粒子量子流体力学应用于磁化量子等离子体。我们考虑了库仑交换作用影响下的一些波动现象。由于库仑交换作用对纵波和横纵波都有影响，我们着重研究了非等温磁化等离子体中的朗缪尔波、Trivelpiece-Gould波、离子声波、低频纵向离子声波和低频电磁波在$T_{e}\gg T_{i}$中的色散。数值模拟了不同类型波的频散特性。
2014-05-24 physics.plasm-ph
Effects of quantum statistical pressure and exchange correlation on the low frequency electromagnetic waves in degenerate Fermi-Dirac pair-ion plasma
利用量子磁流体力学模型研究了量子电子-正电子-离子磁等离子体中低频、长波长的电磁波，即剪切阿尔芬波。在这个模型中，我们考虑了电子和正电子被磁化和简并，而离子被磁化和经典。我们还考虑了完全出现在电子和正电子动力学方程中的交换关联项的影响。整个处理过程采用多流体模型。我们的目的是研究剪切阿尔文波在上述等离子体系统中的传播。为此，我们导出了剪切Alfvén波的修正色散关系。结果与地球实验室天体物理学有关。
2017-09-23 physics.plasm-ph
A non-local fluid closure for modeling cyclotron resonance in collisionless magnetized plasmas
本文发展了一种考虑回旋共振效应的无碰撞磁化等离子体的流体描述。遵循与朗道流体封闭相同的方法，与横向电磁波动相关的热通量分量近似为波数空间中低阶矩的线性组合。封闭成功地再现了线性回旋共振的电磁波传播平行于环境磁场。在有限温度各向异性的存在下，该模型给出了近似正确的预测通过回旋共振不稳定。一个非线性模拟表明，波的增长与线性理论一致，其次是初始各向异性的减少，最后，饱和的不稳定性。各向同性可以用准线性理论来理解，该理论是在流体模型的框架内发展的，但与其完全动力学的对应物非常相似。结果表明，线性和非线性无碰撞等离子体响应近似地包含在流体模型中。
2021-03-16 physics.plasm-ph
Coherent Electromagnetic Emission from Relativistic Magnetized Shocks
相对论磁化激波是一种自然的相干辐射源，为快速射电暴（FRB）提供了一种合理的辐射机制。我们提出了第一性原理的三维模拟，提供了必要的信息FRB模型的基础上冲击：发射效率，频谱和偏振。模拟的激波在具有磁化$σ>1$的$e^\pm$等离子体中传播。测得的激波能量转化为相干辐射的分数为$\simeq 10^{-3} \, σ^{-1}$，波谱的能量携带波数为$\simeq 4 \,ω_{\rm c}/c$，其中$ω_{\rm c}$是上游陀螺频率。由激波发射的O模和X模能量通量的比率为$\simeq 0.4\,σ^{-1}$。X模式在$σ\gg 1$中的优势特别强，在$2\,ω_{\rm c}$周围的光谱带中接近100%。我们还提供了X-和O-模式的发射机制的详细描述。
2021-07-02 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Proton deflectometry analysis in magnetized plasmas: magnetic field reconstruction in one dimension
本文提出一种从质子通量数据恢复一维电磁场的重建算法，研究源通量不确定性影响，利用边界条件约束通量分布，并实验展示混合网格-通量重建技术。
2024-06-24 physics.plasm-ph
Dynamics of nanosecond laser pulse propagation and of associated instabilities in a magnetized underdense plasma
本文通过实验和模拟研究磁化欠稠密等离子体中纳秒激光脉冲的传播，发现磁场可提高透射率、增强光束平滑度并约束热电子，从而降低靶预热。
2022-11-11 physics.plasm-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
The pushing force of a propagating electromagnetic wave
研究了平面电磁波传播中带电粒子所受的电动力的影响。首先指出，对于满足辐射条件的常场，在坡印廷矢量方向上存在加速度。当考虑振荡场时，作用在粒子上的洛伦兹力只会在波的传播方向上引起一个具有恒定平均速度的漂移，即坡印廷矢量的方向。最后，当加上辐射反作用力（辐射阻尼）时，结果又是在波传播方向上的加速度。PACS分类号：03.50.De，41.60.- m，41.75.Jv
2003-08-01 physics.class-ph physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock waves in magnetized pair-ion plasma
本文对三分量磁化等离子体中斜传播的离子声冲击波进行了理论研究。利用约化摄动法导出了Burgers方程。我们的等离子体模型支持的非广泛的电子的考虑下，积极和消极的冲击结构。研究发现，正、负冲击波势随外加磁场引起的斜角（$δ$）的增大而增大。正、负激波的振幅大小不受离子运动粘度的影响，但正、负激波的陡度随离子运动粘度的增加而减小。我们的研究结果在空间和实验室等离子体的影响进行了简要讨论。
2021-02-16 physics.plasm-ph
Localized absorption of laser energy in X-mode configuration of magnetized plasma
在一些天体物理和实验室等离子体中，已经观察到离子通过低杂波加热。我们已经进行了粒子在细胞模拟，以证明通过操纵等离子体密度分布在目标中的选定的局部点的入射激光脉冲的吸收。我们发现，当入射激光的频率低于下混合共振频率时，一部分入射激光在等离子体靶内传播。此后，当它经历负密度梯度时，它接近其群速度接近零的共振点。这是电磁能显著地转化为静电能并最终转化为离子的动能的地方。因此，通过调整等离子体密度分布，可以在等离子体内部的指定位置处吸收入射电磁波能量。这在期望局部区域处的等离子体的能量沉积/加热的各种应用中可能具有重要性。
2022-06-11 physics.plasm-ph
Harmonic generation in the interaction of laser with a magnetized overdense plasma
本文利用粒子模拟方法详细研究了磁化等离子体中O模和X模的谐波产生机制。为此，已进行了大量的等离子体中传播的反射和透射的电磁辐射的详细表征。谐波产生的效率示出增加与入射激光强度。谐波效率也与磁场强度有关。这项工作表明，有一个最佳值的磁场在谐波产生效率最大化。观测结果与理论分析一致。对于0模式配置，这是令人信服的，因为谐波产生提供了激光能量可以在过密等离子体区域内传播的机制。
2021-09-20 physics.plasm-ph
Electromagnetic Nonreciprocity in a Magnetized Plasma Circulator
电磁波在磁化等离子体中的非互易输运是理解和利用更一般拓扑系统性质的一个强有力的基石。最近的注意力已经支付在这样的介质中的波相互作用的理论问题，但缺乏实验验证，这样的系统可以在实验室或工业环境中是可行的。这项工作提供了一个实验证明的概念，通过演示非互易性的一个单元组件，微波等离子体循环器。我们设计了一个E面Y结等离子体环行器，工作在4至6 GHz的范围内，使用标准化的波导规格。从模拟和实验，我们观察到宽带隔离的功率传输通过环行器。通过改变等离子体密度和磁场强度，可以很容易地调节环行器的性能和频带。通过连接模拟和实验结果，我们估计的等离子体密度的设备。
2022-11-29 eess.SP physics.plasm-ph
Nontrivial low-frequency topological waves at the boundary of a magnetized plasma
本文在考虑离子运动的磁化冷等离子体中预言了一类新的低频单向拓扑波，通过计算Berry曲率和Chern数证实其非平凡拓扑性质，并揭示其在离子回旋频率以上通过耦合低混杂共振连续谱发生无碰撞阻尼的独特机制。
2025-02-07 physics.plasm-ph
Scattering and Transformation of Waves on Heavy Particles in Magnetized Plasma
本文研究了磁化等离子体中传播的波在等离子体-真空平面边界上静止重带电粒子上的散射和变换。由于入射波与粒子周围的偏振（屏蔽）云的非线性耦合，发生散射（变换）。结果表明，问题归结为磁化等离子体非线性（三指数）介电张量的确定。在冷等离子体（流体动力学）模型中研究了高频寻常波和非常波以及低频上混合波、低混合波和磁声波的散射（变换）的角分布和截面。
2011-02-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Intermittent turbulence and turbulent structures in a linear magnetized plasma
在美国加州大学洛杉矶分校的大型等离子体装置（LAPD）中，在限制器的阴影中观察到了强间歇性湍流[W。Gekelman，H. Pfister，Z. Lucky，J. Bamber，D. Leneman和J. Maggs，Rev. Sci. Inst. { \bfseries 62}，2875（1991）]。湍流的振幅概率分布函数（PDF）是强烈偏斜的，其中密度耗尽事件（或“洞”）在高密度区域中占主导，而密度增强事件（或"斑点“）在低密度区域中占主导。二维交叉条件平均表明，斑点是分离的，向外传播的对流结构，具有明确的偶极电位，而孔似乎是一个更广泛的湍流结构的一部分。对这些斑点的统计研究表明，它们的典型尺寸是离子声波回旋半径的十倍，典型速度是声速的十分之一。
2005-12-20 physics.plasm-ph
Relativistically-strong electromagnetic waves in magnetized plasmas
Purdue University（普渡大学）
本文研究了在等离子体中沿磁场传播的相对论非线性电磁波的性质，探讨了超光速和次光速波的色散关系及非线性效应，揭示了次光速波在特定条件下无法传播的机制。
2026-04-14 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Radiative corrections to the Coulomb law and model of dense quantum plasmas: Dispersion of waves in magnetized quantum plasmas
考虑了对电磁相互作用的两种量子电动力学辐射修正及其对高密度量子等离子体性质的影响。考虑了库仑相互作用的线性辐射修正。它的贡献的朗缪尔波的频谱。第二类辐射修正与强电磁场下麦克斯韦方程组的非线性有关。简要讨论了它对磁化等离子体横波谱的贡献。在考虑朗缪尔波谱时，我们考虑了自旋向上和自旋向下的电子的不同分布的影响，揭示了费米压力的变化。
2014-05-15 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Quantum Computing Perspective for Electromagnetic Wave Propagation in Cold Magnetized Plasmas
该研究针对经典麦克斯韦方程组离散方法不适用于量子计算的问题，构建了冷磁化等离子体中麦克斯韦方程组的量子薛定谔表示，开发了量子比特晶格算法（QLA），并通过经典模拟验证了其有效性。
2023-11-29 physics.plasm-ph quant-ph
