Oblique propagation of dust ion-aco

Oblique propagation of dust ion-acoustic solitary waves in a magnetized dusty pair-ion plasma
A. P. Misra, Arnab Barman
(Submitted on 31 Oct 2013 (v1), last revised 19 Jun 2014 (this version, v2))

We investigate the propagation characteristics of electrostatic waves in a magnetized pair-ion plasma with immobile charged dusts. It is shown that obliquely propagating (OP) low-frequency (in comparison with the negative-ion cyclotron frequency) long-wavelength "slow" and "fast" modes can propagate, respectively, as dust ion-acoustic (DIA) and dust ion-cyclotron (DIC)-like waves. The properties of these modes are studied with the effects of obliqueness of propagation (θ), the static magnetic field, the ratios of the negative to positive ion masses (m) and temperatures (T) as well as the dust to negative-ion number density ratio (δ). Using the standard reductive perturbation technique, we derive a Korteweg-de Vries (KdV) equation which governs the evolution of small-amplitude OP DIA waves. It is found that the KdV equation admits only rarefactive solitons in plasmas with m well below its critical value mc (≫1) which typically depends on T and δ. It is shown that the nonlinear coefficient of the KdV equation vanishes at m=mc, i.e., for plasmas with much heavier negative ions, and the evolution of the DIA waves is then described by a modified KdV (mKdV) equation. The latter is shown to have only compressive soliton solution. The properties of both the KdV and mKdV solitons are studied with the system parameters as above, and possible applications of our results to laboratory and space plasmas are briefly discussed.

Kết quả (Việt) 2:

Tuyên truyền xiên bụi sóng đơn độc ion âm trong một bụi plasma cặp-ion từ hóa
A. P. Misra, Arnab Barman
(Đăng trên 31 Tháng 10 năm 2013 (v1), duyệt lần cuối ngày 19 tháng 6 năm 2014 (phiên bản này, v2)) Chúng tôi điều tra các đặc tính truyền sóng của sóng điện trong một plasma cặp-ion từ hóa với bất động sạc bụi. Nó được thể hiện rằng gián tuyên truyền (OP) tần số thấp (so với các tiêu cực-ion tần số cyclotron) có bước sóng dài "chậm" và chế độ "nhanh" có thể tuyên truyền, tương ứng, như bụi ion âm (DIA) và ion bụi -cyclotron (DIC) -like sóng. Các tính chất của các chế độ này đang nghiên cứu những tác động của sự nghiêng về tuyên truyền (θ), từ trường tĩnh, các tỷ lệ của những tiêu cực đến quần chúng tích cực ion (m) và nhiệt độ (T) cũng như bụi cho số âm-ion tỷ lệ mật độ (δ). Sử dụng kỹ thuật khử nhiễu loạn tiêu chuẩn, chúng tôi lấy được một Korteweg-de Vries (KdV) phương trình mà điều chỉnh sự phát triển của làn sóng OP DIA biên độ nhỏ. Nó được tìm thấy rằng các phương trình KdV thừa nhận chỉ soliton rarefactive trong plasma với m dưới mc giá trị quan trọng của nó (»1) mà thường phụ thuộc vào T và δ. Nó được thể hiện rằng hệ số phi tuyến của các phương trình KdV biến mất tại m = mc, tức là, cho plasma với các ion nặng hơn nhiều tiêu cực, và sự tiến hóa của các sóng DIA sau đó được mô tả bởi một KdV sửa đổi (mKdV) phương trình. Sau này được chứng minh là có giải pháp soliton chỉ nén. Các thuộc tính của cả hai soliton KdV và mKdV được nghiên cứu với các thông số hệ thống như trên, và khả năng ứng dụng các kết quả của chúng tôi đến phòng thí nghiệm và không gian plasma được thảo luận ngắn gọn.