导场对无碰撞磁重联中三维电子剪切流不稳定性的影响

我们研究了外部导场和电流片厚度对由电子剪切流驱动的电子电流片的三维不稳定模的增长率及其性质的影响。最快增长模的增长率随电流片厚度的增加而迅速下降，但随导场强度的增加而缓慢上升。仅当电流片较薄（半厚度 $\approx d_e$，其中 $d_e=c/\omega_{pe}$ 为电子惯性长度）且导场为零时，最快增长模才属于撕裂模类型。对于有限导场或较厚的电流片，最快增长模为非撕裂模类型。然而，对于薄电流片（$d_e <$ 半厚度 $< 2\,d_e$）和小导场（量级约为支撑电子电流片的磁场分量的渐近值），最快的二维撕裂模与三维非撕裂模的增长率相当。研究表明，电子磁流体动力学 (EMHD) 和磁流体动力学 (MHD) 撕裂模的一般模共振条件取决于有效的耗散机制（在 EMHD 和 MHD 情形下分别为电子惯性和电阻率）。在弱耗散极限下，可以从一般共振条件恢复通常的撕裂模共振条件（$\mathbf{k}.\mathbf{B}_0=0$，其中 $\mathbf{k}$ 为波矢量，$\mathbf{B}_0$ 为平衡磁场）。从一般模共振条件中导出了撕裂模存在的必要条件（涉及电流片厚度、导场强度和波数）。