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量子等离子体中的多维离子声孤立波与激波

等离子体物理 2015-06-23 v1

摘要

本文重新研究了耗散量子等离子体中二维离子声(IA)孤立波与激波(SWS)的非线性理论。考虑了由电子与离子的电荷分离以及与简并电子的 Bohm 势相关的量子力引起的色散效应,以及由离子运动粘性引起的耗散效应。利用约化微扰技术,推导出了控制量子等离子体中小振幅 SWS 演化的 Kadomtsev-Petviashvili Burgers (KPB) 型方程,并求得其不同解进行了分析。结果表明,根据 H2/3H\lessgtr2/3,或粒子数密度满足 n01.3×1031n_0\gtrless 1.3\times10^{31} cm3^{-3},KPB 方程可以产生压缩性或稀疏性 SWS,其中 HH 为电子等离激元能量与 Fermi 能量密度之比。此外,在由电荷分离引起的波色散可忽略的情况下,数值研究了大幅定态激波的性质。还表明,通过量子参数 HH 的影响,会发生从单调激波到振荡激波的转变。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.5113,
  title  = {Multidimensional ion-acoustic solitary waves and shocks in quantum plasmas},
  author = {A. P. Misra and B. Sahu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5113},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 6 figures; To appear in Physica A (2014)