具有交换效应的自旋极化等离子体中的离子声波与自旋电子声波椭圆余弦波
等离子体物理
2024-12-19 v1
摘要
采用自旋分离演化量子流体动力学 (SSE-QHD) 模型来研究自旋极化电子-离子等离子体中离子声波 (IAW) 和自旋电子声波 (SEAW) 的非线性传播。分析是在自洽场近似下并考虑交换关联效应进行的。使用约化摄动法 (RPM) 推导了 KdV 方程及其椭圆余弦波解。我们注意到，在自洽场近似下 IAW 的相速度几乎恒定，然而在存在交换关联势的情况下，相速度发生了突变。与自洽场近似相比，在存在交换关联效应的情况下 SEAW 的相速度降低。我们计算了非线性结构存在的条件，并发现在存在交换效应的情况下，该条件在不同密度下的某些 值处得到满足。此外，我们进行了有无交换效应的比较，结果表明，尽管交换效应对两种波的非线性轮廓都有显著影响，但它也将 SEAW 的椭圆余弦结构从稀疏型转变为压缩型。对交换关联势和自旋极化对两种非线性结构轮廓的影响进行了数值评估。本研究可能有助于理解实验室简并等离子体中新纵向椭圆余弦结构的形成。
引用
@article{arxiv.2412.13625,
title = {Ion acoustic and spin electron acoustic cnoidal waves in a spin polarized plasma with exchange effects},
author = {B. Sania and Z. Iqbal and Ch. Rozina and Hafeez ur Rehman and G. Abbas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13625},
year = {2024}
}