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磁化冷等离子的拓扑相与体-边对应

等离子体物理 2021-07-21 v2

摘要

等离子体近来被作为拓扑材料研究。然而,对于磁化冷等离子体中拓扑相与拓扑相变的全面刻画仍属缺失。本文系统地绘制了磁化冷等离子体中的所有拓扑相,并建立了其体-边对应关系。我们发现,对于线性本征模,在密度 nn、磁场 BB 与平行波数 kzk_{z} 的参数空间中存在 10 个拓扑相,它们由朗缪尔波-L 波共振面、朗缪尔波-回旋波共振面以及零磁场面分隔。对于固定的 BBkzk_{z},仅朗缪尔波-回旋波共振处的相变对应于边界模。给出了此类边界模存在的充要条件,并通过数值解予以验证。我们证明边界模不仅存在于等离子体-真空界面,也存在于更一般的等离子体-等离子体界面。该发现拓宽了这些奇异激发在空间和实验室等离子体中的可能应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13611,
  title  = {Topological phases and bulk-edge correspondence of magnetized cold plasmas},
  author = {Yichen Fu and Hong Qin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13611},
  year   = {2021}
}