等离子体中时空准晶的自共振激发
等离子体物理
2022-05-26 v2 斑图形成与孤子
光学
摘要
我们从理论与数值上证明，等离子体的温流体模型支持时空准晶结构。这些结构是高度非线性的两相离子声波，当等离子体受两个小振幅扫频ponderomotive驱动时，以自共振方式激发。该波展现的密度偏移大幅超过平衡等离子体密度。值得注意的是，即便关闭小振幅驱动，这些极非线性波依然持续存在。我们通过对流体方程拉格朗日表述应用 Whitham 平均变分原理，导出弱非线性分析理论。所得耦合弱非线性方程组与温流体模型的完全非线性模拟吻合良好。我们导出自共振激发所需的分析条件与阈值并与模拟比较。弱非线性理论指导并揭示了数值研究中两相准晶结构如何在一个驱动低于阈值时“熔化”为单相行波。这些非线性结构或可应用于等离子体光子学以处理极强激光脉冲，而后者受限于线性波密度扰动的微小性。
引用
@article{arxiv.2201.01892,
title = {Autoresonant excitation of space-time quasicrystals in plasma},
author = {Vadim R. Munirov and Lazar Friedland and Jonathan S. Wurtele},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01892},
year = {2022}
}