Drift ion-acoustic waves in a nonuniform rotating magnetoplasma with two-temperature superthermal electrons
本文研究了非均匀旋转磁等离子体中含有两个温度超热电子的低频（相对于离子回旋频率）长波长静电漂移离子声波（IAWs）的理论。在线性极限下，IAWs和漂移波通过密度不均匀性的耦合产生了一种新的波模，这种波模通常依赖于超热电子的密度梯度、转动频率和光谱指数。在非线性区域，利用色散近似导出了漂移IAWs的演化方程，并利用Jacobi椭圆函数展开技术得到了其精确的孤立波解和周期波解（即椭圆余弦和椭圆余弦）。这些解决方案的属性进行了数值研究，发现它们显着修改的背景密度梯度，超热的电子和科里奥利力与离子的旋转运动的影响。
2022-02-23 physics.plasm-ph
Helicon waves in a converging-diverging magnetoplasma
研究在收敛-发散射频磁等离子体中实验表征m=0螺旋波，揭示其受几何引导并由局部共振、反射及类文丘里效应导致轴向振幅变化。
2024-01-21 physics.plasm-ph
Nonlinear electromagnetic wave equations for superdense magnetized plasmas
利用量子流体力学和麦克斯韦方程组，导出了稠密量子磁等离子体的非线性电子-磁流体力学（MHD）、霍尔-MHD和尘埃霍尔-MHD方程。非线性方程包括电磁力、电子压力梯度、量子电子隧穿力和电子自旋力。它们可用于研究稠密磁等离子体中模式耦合过程引起的线性和非线性电磁波以及三维电磁波湍流谱等波动现象。
2009-04-06 physics.plasm-ph
Modulation of kinetic Alfvén waves in an intermediate low-beta magnetoplasma
研究了中等强度低β磁等离子体中非线性动力学Alfv{é}n波的振幅调制。从一组耦合到麦克斯韦方程组的流体方程出发，我们推导出一组耦合的非线性偏微分方程（PDE），该方程控制等离子体中KAW包络的演化。然后利用耦合偏微分方程导出的非线性薛定谔（NLS）方程研究了这种KAW包络的调制不稳定性（MI）。结果表明，当Alfv{é}n与离子声速（IA）的特征比值$(α)$大于或小于某一临界值时，KAWs既可以演化为亮包络孤子，也可以发生衰减.参数$α$也被发现移动MI域周围的$k_xk_z$平面，其中$k_x~(k_z)$是KAW数垂直（平行）的外部磁场。得到了磁感应强度的增长率，以及频率偏移和能量转移率，并进行了分析。这些结果对于理解空间等离子体中亮、暗包络孤子的存在和形成，以及KAW包络的衰减等都是有用的，行星际空间、太阳风等。
2018-05-10 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a dusty plasma slab
研究了尘埃等离子体中磁声孤子的存在性。由此导出了暖尘埃磁等离子体的非线性磁流体动力学方程。给出了非线性方程组的一种解法。结果表明，由于灰尘的存在，静态结构是允许的。这与通常的磁等离子体中所谓的小激波形成了鲜明的对比。因此，相对少量的尘埃粒子可以大大改变磁化等离子体中非线性结构的行为。
2007-07-31 physics.plasm-ph
Chaos and complexity in the dynamics of nonlinear Alfvén waves in a magnetoplasma
研究了均匀磁等离子体中与等离子体慢响应离子声波耦合的圆偏振色散Alfv{é}n波包络的非线性动力学。通过将波动动力学限制为少数几个简谐模，提出了一个低维动力学模型来描述非线性波-波相互作用。发现AW包络调制波数$k$存在两个子区间，即$(3/4)k_c<k<k_c$和$0<k<(3/4)k_c$，其中$k_c$是调制不稳定（MI）发生的$k$的临界值。在前者中，MI增长率低，周期和/或准周期状态被示出发生，而后者，MI增长率高，带来的混沌状态。通过对系统的李雅普诺夫指数谱、分岔图和动力学变量的相空间图的分析，证明了这些状态的存在性。此外，通过关联维数（CD）和近似熵（ApEn）的估计，对非线性运动中混沌相空间的复杂性进行了度量，并与已知的H{é}non映射和Lorenz系统的结果进行了比较，两者在定性上有很好的一致性.因此，在低维模型中预测的混沌运动可以是在高维模型中观察到的Alfv{é}nic波湍流的发生的先决条件，并且在地球的电离层和磁层中是相关的。
2023-01-25 nlin.CD physics.plasm-ph
Upper-hybrid and electron-cyclotron waves in a laboratory magnetoplasma: weak spatial dispersion and parametric effects
本文研究了冷（Te=0.5eV）、大（长1.2m，直径70 cm）、均匀的麦克斯韦实验室磁等离子体在上混合频率范围内的短波等离子体波辐射。虽然空间色散的特征参数b2= VTe 2/c2很小（b2<10-6），但等离子体电子的热运动强烈地改变了上混合等离子体波的色散特性。实际上，只有当参数范围同时满足两个不等式：wc<w<2 wc，wp<w<wuh时，才能观察到UH等离子体波的共振锥状色散。在此参数范围内，在谐振方向上的最大折射率已被发现限制在nmax~15;新的UH模式，其色散由锥形折射决定已被发现在附近的上混合谐振（w=wuh）。在w<2 wc，wp<w<wuh处的波色散不符合冷等离子体近似，而是由沿环境磁场传播的热等离子体波决定的。特别注意的是在电子回旋共振附近的波的传播特性。当两个电磁波（w1=wc，w2=wc+Dw）同时传播时，当Dw近似等于较低的混合频率时，观察到一个有趣的减小电子回旋阻尼的效应。这种效应可以用三波参量过程来解释，类似于三能级原子系统中的电磁感应透明效应。减少电子回旋阻尼作为泵波的拍频和振幅的函数被广泛研究。讨论了所观察到的效应在等离子体物理和电子学中的可能应用。
2004-10-20 physics.plasm-ph
Relativistic kinetic theory of magnetoplasmas
最近，在天体物理学以及实验室等离子体的兴趣越来越大，已表现在相对论流的存在，反过来又与磁化系统中的强电场的产生。这种现象需要在一个一致的相对论性动力学理论的框架内，而不是在相对论性MHD方程，受特定的封闭条件的描述。这项工作的目的是应用由Beklemishev和Tessarotto开发的相对论性单粒子导向中心理论，包括在这样的系统中自然产生的小波长电磁扰动的非线性处理。结果，在任意四维坐标系下，导出了一个封闭的相对论陀螺动力学方程组，该方程组由以混合陀螺动力学变量表示的无碰撞相对论动力学方程和平均麦克斯韦方程组组成。
2004-07-02 physics.plasm-ph
Coupling of neutrino beam-driven MHD waves and resonant instabilities in rotating magnetoplasmas with neutrino two-flavor oscillations
Visva-Bharati University（维斯瓦·巴拉蒂大学）
研究中微子驱动的磁流体动力学波与共振不稳定性在旋转磁等离子体中的耦合机制，揭示中微子效应及味振荡对剪切阿尔芬波和磁声波的影响，发现磁声波在能量提取中更具优势。
2026-07-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Nonlinear modulation of dispersive fast magnetosonic waves in an inhomogeneous rotating solar low-$β$ magnetoplasma
通过多尺度微扰技术推导出非线性薛定谔方程，研究旋转非均匀低β磁等离子体中快磁声声波的调制不稳定性，发现磁场和密度不均匀性增强不调制不稳定性增长率，并探讨其在太阳等离子体中的应用。
2024-08-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Gravitational Instability Analysis in Multi-Ion Dense Quantum Magnetoplasma
具有部分量子力学电子的非均匀磁化多离子等离子体中的静电引力或瑞利-泰勒（RT）不稳定性。研究了Bohm势、温度简并度和磁场的影响。在漂移近似下推导出了广义色散关系。不同流速的负离子的存在使得色散关系为三次方程。本文用解三次方程的卡尔达诺方法研究了RT模的实部和虚部的不同根。RT不稳定性的增长率进行了检查解析和数值。结果表明，正负离子的漂移速度以及磁场和密度对这些波的基本特征有很大的影响。相关的致密天体物理等离子体的工作指出。
2018-05-07 physics.plasm-ph
Coupling of Alfvén and magnetosonic waves in rotating Hall magnetoplasmas
该研究针对旋转霍尔磁等离子体，推导了科里奥利力与霍尔效应共同作用下Alfvén波与磁声波耦合模的线性色散关系，数值分析了不同等离子体β区间的耦合特性与色散形态，并探讨了其在太阳与聚变等离子体中的应用意义。
2025-04-07 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic solitons in an ion-beam-driven dusty magnetoplasma with adiabatic and nonadiabatic dust charge variations
研究离子束驱动的尘埃磁等离子体中，非绝热和绝热尘埃电荷变化对尘埃离子声孤子的影响，发现束流改变充电过程并导致孤子阻尼，非绝热时极性可转变。
2025-10-16 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust-cyclotron and dust-lower-hybrid instabilities in nonthermal dusty magnetoplasmas with dust-charge fluctuation
研究通过离子束驱动非热尘埃磁等离子体中的尘埃环流和尘埃低混频不稳定性，揭示了一种新的弥散模式，分析了其增长率及在不同环境中的应用。
2025-12-09 physics.plasm-ph
Generation of wakefields by whistlers in spin quantum magnetoplasmas
本文报道了在磁化自旋量子等离子体中，由哨声波引起的经典有质动力和自旋诱导有质动力（分别为CPF和SPF）对静电尾场的激发。哨声和尾流场的非线性动力学被证明是由一组耦合的非线性薛定谔（NLS）和驱动Boussinesq方程。研究发现，与玻姆势相关的量子力引入了两个特征尺度，导致强磁化稠密等离子体（具有典型的磁场强度$B_{0}\gtrsim10^{9}$ T和粒子密度$n_{0}\gtrsim10^{36}$ m $^{-3}$）中多个尾波场的激发，其中SPF强于CPF.在其他的状态下，即$B_{0}\lesssim10^{8}$ T和$\ n_{0}\lesssim10^{35}$ m $^{-3}$，其中SPF与CPF相当，等离子体尾场也可以用一个特征长度尺度自洽地激发。数值结果表明，量子隧穿效应使尾波场振幅增大，而外加磁场使尾波场振幅减小。在适当的条件下，尾场可以在多个等离子体波长上保持高相干性，从而将电子加速到极高的能量。结果可能是有用的粒子加速在短尺度，即在纳米和微米尺度，在磁化稠密等离子体中的驱动器是哨声波，而不是激光或粒子束。
2010-11-29 physics.plasm-ph quant-ph
Nonlinear model for magnetosonic shocklets in plasmas
利用非线性磁流体动力学方程，导出了均匀热磁等离子体中磁声小激波的精确非线性方程。分析以及数值解的非线性方程。得到了离子流体速度和磁场（或等离子体密度）扰动的类激波结构。结果可能有相关的快速磁声激波，最近已观察到的集群航天器在地球的弓形激波的机载仪器的理解。
2004-02-06 physics.plasm-ph
The quantum effects of the spin and the Bohm potential in the oblique propagation of magnetosonic waves
研究了由运动离子和电子组成的热量子磁等离子体中磁声波斜传播的量子修正。我们使用流体的形式主义，包括量子校正由于玻姆势和磁化能量的电子，由于其自旋。这两个量子校正的效果示出在垂直，平行和倾斜传播的色散关系。我们发现，量子贡献的低频依赖于我们正在研究的传播类型。
2010-10-01 physics.plasm-ph
Dynamics of Fully Nonlinear Drift Wave-Zonal Flow Turbulence System in Plasmas
本文对非均匀磁等离子体中的完全非线性漂移波带流（DW-ZF）湍流系统进行了数值模拟。在我们的模型中，漂移波（DW）动力学是伪三维（伪3D）和帐户之间的自相互作用有限振幅DW和他们的耦合到二维（2D）大振幅纬向流（ZF）。在伪3D DW的雷诺应力的存在下，2D ZF的动力学由驱动欧拉方程支配。完全非线性耦合DW-ZF方程的数值模拟表明，短尺度DW湍流导致非线性饱和偶极涡，而ZF集自发地，并由单极涡结构占主导地位。发现ZFs抑制了交叉场湍流粒子输运。目前的研究结果提供了一个更好的模型，了解共存的短期和大规模的相干结构，以及相关的制服交叉场粒子输运磁约束聚变等离子体。
2009-10-15 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Linear and nonlinear properties of Rao-dust-Alfvén waves in magnetized plasmas
研究了尘埃磁等离子体中Rao尘埃磁流体动力学（R-D-MHD）波的线性和非线性性质。利用无惯性电子运动方程、惯性离子运动方程、安培定律、法拉第定律和连续性方程，研究了二维R-D-MHD波在含不动带电尘埃颗粒等离子体中的线性和非线性传播。在线性区域，不动尘埃颗粒的存在产生Rao截止频率，其与尘埃电荷密度和离子回旋频率成比例。另一方面，振幅调制的R-D-MHD波的动力学是由立方非线性薛定谔方程。后者已通过使用约化微扰技术和两个时间尺度的分析，其中占谐波产生的非线性等离子体。研究了调制波包络对非共振扰动的稳定性。最后，局部包络激励的可能性进行了讨论。
2004-02-09 physics.plasm-ph physics.space-ph
Neutrino magnetohydrodynamic instabilities in presence of two-flavor oscillations
研究了中微子味振荡对中微子束驱动磁等离子体中磁流体动力学（MHD）波传播和不稳定性的影响。利用中微子MHD模型，导出了一个普遍的色散关系，它不仅反映了MHD波与中微子束的共振相互作用，而且反映了MHD波与中微子味振荡的共振相互作用。结果表明，后者有助于波的色散和增强的幅度倾斜磁声波的不稳定性。然而，剪切-阿尔夫文波仍然不受中微子束和中微子味振荡的影响。这种增强的磁声波的不稳定性的幅度可以是显着的相对长波长的微扰的制度中的高中微子数密度和/或强磁场，给出了一个令人信服的机制II型核心坍缩超新星爆炸。
2023-03-04 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a Fermionic quantum plasma
从考虑量子Bohm势和电子自旋1/2效应的量子磁等离子体的控制方程出发，证明了由于非线性和量子衍射/隧穿效应之间的平衡，量子磁流体动力学（QMHD）方程组中存在稀疏孤子.结果表明，电子自旋1/2效应在QMHD方程中引入了一个带负号的类压项，使孤立磁声波的形状发生了变化，变宽变浅.对含时系统的数值模拟表明，稀疏QMHD孤立波的发展是由自旋效应修改。
2007-11-14 physics.plasm-ph
Upper-hybrid wave driven Alfvenic turbulence in magnetized dusty plasmas
本文研究了带电尘埃等离子体中静电上混杂波和阿尔芬波的非线性耦合动力学。数值求解了一对描述UH波包络（包括相对论电子质量增加）与密度以及与AWs相关的压缩磁场扰动相互作用的非线性方程组，表明由于不稳定UH波的调制不稳定性，许多相干孤立波图案可以被激发和饱和。这些孤立模式的演化也显示出时空相干，时间以及时空混沌的状态，由于碰撞和融合的模式在随机运动。此外，这些时空特征表现出的小波功率谱分析。结果表明，尘埃磁等离子体中波能的重新分配发生在高次谐波模上，而高次谐波模又导致了阿尔文湍流的产生。这种情况可能发生在土星磁层附近，因为卡西尼号航天器在那里观察到许多静电孤立结构。
2011-02-14 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
An Explicit Solution for Nonlinear Plasma Waves of Arbitrary Amplitude
基于已知的非线性等离子体波的隐式解，得到了谐波分解形式的显式解。所得到的解显示出非线性等离子体波的陡化机制作为一个结果，增加谐波的贡献，并可用于涉及非线性等离子体波过程的理论研究。
1998-09-09 physics.plasm-ph
Nonlinear frequency shift of electrostatic waves in general collisionless plasma: unifying theory of fluid and kinetic nonlinearities
导出了一般无碰撞等离子体中强朗缪尔波的非线性频移的透明渐近形式。该公式同时描述了流体和动力学效应。流体的非线性表示，第一次，通过等离子体介电函数，和动力学非线性帐户的光滑分布和捕获粒子束。各种已知的极限标度作为特殊情况再现。计算避免了微分方程，并可直接推广到其他非线性等离子体波。
2015-07-27 physics.plasm-ph
Variational Symplectic Particle-in-cell Simulation of Nonlinear Mode Conversion from Extraordinary waves to Bernstein Waves
本文采用变分辛粒子模拟方法研究了非均匀磁化等离子体中非常波的非线性模式转换。辛算法的长期精度和保守性保证了非线性模拟的精度。研究了非线性模式转换过程中电磁波的频谱、波反射率的演化、能量沉积分布以及射频波的参数依赖特性。结果表明，非线性效应显著地改变了磁化等离子体中射频注入的物理性质。观察到射频波反射率和能量沉积的演化，以及伯恩斯坦波和模式激发的自相互作用。即使对于小幅度的波，非线性效应也可以在连续波注入后变得重要，这在现实的射频波加热和电流驱动实验中是常见的。
2015-09-29 physics.plasm-ph
Nonlinear three wave interaction in pair plasmas
结果表明，非线性三波相互作用，所描述的矢量乘积型非线性，在对等离子体意味着更多的限制条件的双能量转移，相比，电子-离子等离子体。
2010-07-27 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
Magnetic Field of Relativistic Nonlinear Plasma Wave
研究了相对论非线性三维等离子体波的纵向和横向磁场行为。它示出的波的磁场是不同于零，并执行更高的频率振荡相比，等离子体电子的频率。非线性的增加导致磁场的增强。非线性等离子体波的相位波前弯曲引起横向磁场振荡。数值结果与弱非线性情况下的分析结果吻合较好。
2000-07-20 physics.plasm-ph
The separation of ions and fluxes in nonlinear ion-acoustic waves
天然或实验室来源的多物种等离子体通常被认为是非线性离子声波的宿主。我们提出了由多个离子种群，电子和尘埃等离子体中的非线性离子声波引起的离子通量的计算。以下等离子体模型被认为是：一个电子-离子等离子体与冷离子，一个双离子等离子体与两种类型的温暖的带正电荷的离子，和尘埃双离子等离子体。结果表明，在电子-离子等离子体中，波致离子流与非线性离子声波的相速方向相反。在双离子等离子体中，离子声波有快波和慢波两种模式。在非线性快离子声波中，两种离子的通量被发现是共同指向的，并且逆着波漂移。在慢波中，离子的非线性通量指向相反的方向。这一结果证明了利用这些非线性波诱导的离子流来有效分离等离子体中的离子的可能性。在尘埃双离子等离子体中，慢离子声波的超非线性机制可以强化离子分离过程。
2021-07-20 physics.plasm-ph
Nonlinear wave propagation through cold plasma
用非线性微扰法研究了电磁波在冷碰撞自由等离子体中的传播。结果表明，该方程可以简化为修正的Kortweg-de Vries方程。
1998-04-01 physics.plasm-ph
Unified view of nonlinear wave structures associated with whistler-mode chorus
在近地空间中，伴随哨声模式合唱波的是一系列非线性波结构，包括朗缪尔波、单极电场和双极电场。我们证明了这三种看似不同的非线性波结构起源于哨声模式合唱波对电子的非线性俘获过程。朗道共振速度与电子热速度的比率控制将产生的非线性波结构的类型。
2020-07-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Generation and Propagation of Nonlinear Waves in Travelling Wave Tubes
本文研究了行波管、自由电子激光和速调管等微波放大器中非线性波的产生和演化。分析是基于流体力学和场方程的束流密度分布，电流速度和电磁场的自洽演化。本文导出了慢变振幅相互作用束流密度波的耦合非线性薛定谔方程。在忽略其余模式的影响的孤立模式的近似下，该系统简化为针对该特定模式的单个非线性薛定谔方程。
2005-06-30 nlin.PS physics.acc-ph physics.plasm-ph
