Характеристики нелінійних пилових акустичних хвиль (DAWS), що поширюються в неоднорідній намагніченій пиловій плазмі без зіткнень
Анотація
У цій статті ми представили наше дослідження характеристик нелінійних пилових акустичних хвиль (DAWS), що поширюються в неоднорідній намагніченій пиловій плазмі (MDP) без зіткнень. У цій задачі ми розглядали плазму без зіткнень, що складається з нетеплових іонів, непротяжних електронів і негативно заряджених частинок пилу. Використовуючи відновну теорію збурень (RPT), ми вивели модифіковане рівняння Захарова-Кузнєцова (m-ZK). Рішення рівняння m-ZK вказує на нелінійні характеристики DASW у плазмі. Наше дослідження також передбачає, як амплітуди нелінійних DASW значно модифікуються через вплив магнітного поля, непротяжних електронів і параметрів неоднорідності в плазмі. Результати, отримані в цьому дослідженні, можуть бути корисними для розуміння характеристик розповсюдження та модифікації структур нелінійних хвиль як у лабораторній, так і в астрофізичній плазмі.
Завантаження
Посилання
H. Washimi, and T. Taniuti, “Propagation of ion-acoustic solitary waves of small amplitude,” Phys. Rev. Lett. 17, 996–998 (1966). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.17.996
N. Nishikawa, and K. Kaw, “Propagation of solitary ion-acoustic waves in inhomogeneous plasmas,” Phys. Lett. A, 50, 455–456 (1975). https://doi.org/10.1016/0375-9601(75)90124-3
H.H. Kuehl, “Reflection of an ion-acoustic soliton by plasma inhomogeneities,” Phys. Fluids, 26(6), 1577–1583 (1983). https://doi.org/10.1063/1.864292
Y. Nejoh, “The effect of the ion temperature on the ion-acoustic solitary waves in a collisionless relativistic plasma,” J. Plasma Phys. 37(3), 487–495 (1987). https://doi.org/10.1017/S0022377800012320
D.K. Singh, and H.K. Malik, “Soliton reflection in a negative ion containing plasma: Effect of magnetic field and ion temperature,” Phys. Plasmas, 13(8), 082104(1–10) (2006). https://doi.org/10.1063/1.2335427
D.K. Singh, and H.K. Malik, “Modified Korteweg–de Vries soliton evolution at critical density of negative ions in an inhomogeneous magnetized cold plasma,” Phys. Plasmas, 14(6), 062113 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2743026
D. Xiao, J.X. Ma, Y. Li, Y. Xia, and M.Y. Yu, “Evolution of nonlinear dust-ion-acoustic waves in an inhomogeneous plasma,” Phys. Plasmas, 13(5), 052308 (2006). https://doi.org/10.1063/1.2196247
A. Kakad, Y. Omura, and B. Kakad, “Experimental evidence of ion acoustic soliton chain formation and validation of nonlinear fluid theory,” Physics of Plasmas, 20(6), 062103 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4810794
X. Shi, J. Li, and C. Wu, “Dynamics of soliton solutions of the nonlocal Kundu-nonlinear Schrödinger equation,” Chaos, 29, 023120 (2019). https://doi.org/10.1063/1.5080921
N. Rani, and M. Yadav, “Propagation of nonlinear electron acoustic solitons in magnetized dense plasma with quantum effects of degenerate electrons,” AIP Conference Proceedings, 2352, 030008 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0052436
H.J. Dehingia, and P.N. Deka, “Structural Variations of Ion-Acoustic Solitons,” in: Nonlinear Dynamics and Applications: Proceedings of the ICNDA 2022 (pp. 97-104). (Springer International Publishing, Cham, 2022).
L. Spitzer Jr., “Review of Publications: Physical Processes in the Interstellar Medium”, Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, 72, 349 (1978). https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1978JRASC..72..349S
C.K. Goertz, “Dusty plasmas in the solar system”, Reviews of Geophysics, 27(2), 271-292 (1989). https://doi.org/10.1029/RG027i002p00271
N.N. Rao, P.K. Shukla, and M.Y. Yu, “Dust-acoustic waves in dusty plasmas”, Planetary and space science, 38(4), 543 (1990). https://doi.org/10.1016/0032-0633(90)90147-I
P.K. Shukla, and V.P. Silin, “Dust ion-acoustic wave”, Physica Scripta, 45(5), 508 (1992). https://doi.org/10.1088/0031-8949/45/5/015
P.K. Shukla, and A.A. Mamun, Introduction to dusty plasma physics, (Institute of Physics Publishing Ltd, Bristol, 2015).
T.K. Baluku, and M.A. Hellberg, “Kinetic theory of dust ion acoustic waves in a kappa-distributed plasma”, Physics of Plasmas, 22(8), 083701 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4927581
H. Alinejad, and V. Khorrami, “Effects of Polarized Debye Sheath and Trapped Ions on Solitary Structures in a Strongly Coupled Inhomogeneous Dusty Plasma”, IEEE Transactions on Plasma Science, 46(4), 755 (2017). https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2749382
A. Atteya, S. Sultana, and R. Schlickeiser, “Dust-ion-acoustic solitary waves in magnetized plasmas with positive and negative ions: The role of electrons superthermality”, Chinese journal of physics, 56(5), 1931 (2018). https://doi.org/10.1016/j.cjph.2018.09.002
N. Akhtar, S.A. El-Tantawy, S. Mahmood, and A.M. Wazwaz, “On the dynamics of dust-acoustic and dust-cyclotron freak waves in a magnetized dusty plasma”, Romanian Reports in Physics, 71, 403 (2019). https://rrp.nipne.ro/2019/AN71403.pdf
H. Ur-Rehman, S. Mahmood, and S. Hussain, “Magneto-acoustic solitons in pair-ion fullerene plasma”, Waves in Random and Complex Media, 30(4), 632-642 (2020). https://doi.org/10.1080/17455030.2018.1549762
A. Atteya, M.A. El-Borie, G.D. Roston, and A.S. El-Helbawy, “Nonlinear dust acoustic waves in an inhomogeneous magnetized quantum dusty plasma”, Waves in Random and Complex Media, 33, 329-344 (2021). https://doi.org/10.1080/17455030.2021.1880030
H.R. Pakzad, and D. Nobahar, “Dust-ion acoustic solitons in superthermal dusty plasmas”, New Astronomy, 93, 101752 (2022). https://doi.org/10.1016/j.newast.2021.101752
H. Dehingia, “Various Aspects of Dust-Acoustic Solitary Waves (DAWs) in Inhomogeneous Plasmas,” in: Plasma Science - Recent Advances, New Perspectives and Applications, edited by S. Singh, (IntechOpen, 2022). https://doi.org/10.5772/intechopen.109160
H. Dehingia, and P.N. Deka, “Effects of dust particles on dust acoustic solitary waves (DASWs) propagating in inhomogeneous magnetized dusty plasmas (MDPs) with dust charge fluctuations,” in: Int. Conf. Adv. Trans. Phenomena, 1(4), 56-58 (2022).
H.J. Dehingia, and P.N. Deka, “Structural Variations of Dust Acoustic Solitary Waves (DASWs) Propagating in an Inhomogeneous Plasma,” East European Journal of Physics, (1), 19-27 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-1-02
H.J. Dehingia, and P.N. Deka, “Propagation of nonlinear dust-acoustic solitary waves under the effect of non-extensive electrons in inhomogeneous collisional magnetized dusty plasma,” J. Korean Phys. Soc. 83, 337–343 (2023). https://doi.org/10.1007/s40042-023-00854-2
F. Verheest, and M.A. Hellberg, “Nonthermal effects on existence domains for dust-acoustic solitary structures in plasmas with two-temperature ions,” Physics of Plasmas, 17(2), 023701 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3299356
N.N. Rao, and P.K. Shukla, “Coupled Langmuir and ion-acoustic waves in two-electron temperature plasmas,” Physics of Plasmas, 4(3), 636-645 (1997). https://doi.org/10.1063/1.872160
V. Maslov, and H. Schamel, “Growing electron holes in drifting plasmas,” Physics Letters A, 178(1-2), 171 (1993). https://doi.org/10.1016/0375-9601(93)90746-M
H. Schamel, and V.I. Maslov, “Adiabatic growth of electron holes in current-carrying plasmas,” Physica Scripta, T50, 42 (1994). https://doi.org/10.1088/0031-8949/1994/T50/006
H. Schamel, and V.I. Maslov, “Langmuir Wave Contraction Caused by Electron Holes,” Physica Scripta T, 82, 122 (1999). https://doi.org/10.1238/Physica.Topical.082a00122
V.I. Maslov, “Electron beam excitation of a potential well in a magnetized plasma waveguide,” Physics Letters A, 165(1), 63-68 (1992). https://doi.org/10.1016/0375-9601(92)91055-V
Авторське право (c) 2024 Хірак Джйоті Дехінгія, Парамананда Дека
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
