二维Bernstein-Greene-Kruskal模的高分辨率粒子模拟
等离子体物理
2024-04-09 v1 星系天体物理
计算物理
空间物理
摘要
我们给出了二维（2D）Bernstein-Greene-Kruskal（BGK）模的二维粒子模拟（PIC），BGK模是Vlasov-Poisson方程的精确非线性定态解，位于垂直于背景磁场的2D平面上，具有局域于该平面的柱对称电势。PIC模拟使用理论中的解析电子分布和电势初始化。我们使用高达2048^2网格的高分辨率确认了此类解的有效性。我们表明，在固定模型其他参数不变的情况下，解在较强背景磁场下是动力学稳定的，但当场强弱于某一值时变得不稳定。当模变得不稳定时，我们观察到不稳定性始于方位角静电波的激发，并最终形成螺旋图案。
引用
@article{arxiv.2311.08613,
title = {High-Resolution Particle-In-Cell Simulations of Two-Dimensional Bernstein-Greene-Kruskal Modes},
author = {J. McClung and M. T. Franciscovich and K. Germaschewski and C. S. Ng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08613},
year = {2024}
}