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强耦合量子等离子体中的尘埃声孤波与激波

等离子体物理 2015-03-20 v2

摘要

我们研究了由无惯性电子和离子以及强耦合惯性带电尘埃粒子组成的强耦合尘埃等离子体中静电尘埃声 (DA) 孤波和激波的传播特性。考虑了一个广义粘弹性流体动力学模型,其中包含与尘埃粒子强耦合相关的静电尘埃压力效应,以及一个量子流体动力学模型,其中包含与电子和离子的 Bohm 势及交换 - 关联势相关的量子力效应。通过推导和分析色散关系以及 Korteweg-de Vries (KdV) 和 KdV-Burgers (KdVB) 类方程,研究了 DA 波的线性和弱非线性理论。研究表明,在动力学区 (ωτm1\omega\tau_m\gg1,其中 ω\omega 为波频率,τm\tau_m 为粘弹性弛豫时间),少量尘埃粘滞效应会导致 DA 孤波振幅随时间缓慢衰减。然而,在流体力学区 (ωτm1\omega\tau_m\ll1) 可以激发类 DA 激波扰动。文中还给出并分析了 KdV 和 KdVB 方程的解析解和数值解及其系统参数依赖性。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.1982,
  title  = {Dust-acoustic solitary waves and shocks in strongly coupled quantum plasmas},
  author = {Y. Wang and A. P. Misra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1982},
  year   = {2015}
}

备注

This paper has been withdrawn by the authors due to some incorrect assumptions in the model