任意简并度非相对论量子等离子体中的线性与非线性离子声波
等离子体物理
2016-03-09 v1
摘要
在非相对论、无磁量子等离子体的流体模型中研究了线性与非线性离子声波，其中电子具有任意简并度。电子的状态方程源于局域费米-狄拉克分布函数，并同样适用于完全简并或经典非简并极限。离子被假定为冷离子。通过玻姆势的量子衍射效应也被考虑在内。提出了一个适用于稀薄与致密等离子体的通用耦合参数。获得了离子声波的线性色散关系，并讨论了极致密或稀薄系统极限情形下的离子声速。在长波极限下，结果与量子动力学理论一致。使用约化微扰法，得到了适用于弱非线性解的相应Korteweg-de Vries方程，并分析了对应的孤子传播。研究发现，根据简并电子的量子参数值不同，会形成孤子隆起与凹陷结构，这影响了色散介质中的相速度。
引用
@article{arxiv.1603.01192,
title = {Linear and nonlinear ion-acoustic waves in non-relativistic quantum plasmas with arbitrary degeneracy},
author = {Fernando Haas and Shahzad Mahmood},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.01192},
year = {2016}
}