Нелінійні іонно-акустичні одинокі хвилі в слаборелятивістській електрон-позитрон-іонній плазмі з релятивістськими пучками електронів і позитронів
Анотація
У цьому дослідженні було продемонстровано існування стискаючих і розріджених солітонів у моделі плазми, яка включає ненамагнічені слабкі релятивістські позитивні іони, негативні іони, електрони, електронний пучок і пучок позитронів. Для цих слабо релятивістських нелінійних іонно-акустичних хвиль у ненамагніченій плазмі з електронною інерцією та релятивістським пучком існування стисливого та розрідженого солітону досліджується шляхом виведення рівняння Кортевега-де Фріза (KdV). Було помічено, що амплітуда та ширина солітонів стиснення та розрідження змінюються по-різному у відповідь на зміну тиску та наявність інерції електронів. Дослідженнями визначено вимоги, які повинні бути виконані для існування нелінійних іонно-акустичних солітонів. Основою для аналізу є рівняння руху рідини, що керують одновимірною плазмою. Різні відносні форми параметра міцності (ε) вибираються для розширення просторових і часових змінних, що призводить до різноманітних нелінійностей. Отримані результати можуть мати наслідки не лише для астрофізичної плазми, але й для термоядерної плазми з інерційним утриманням.
Завантаження
Посилання
B.C. Kalita, R. Das, and H.K. Sarmah, “Weakly relativistic solitons in a magnetized ion-beam plasma in presence of electron inertia,” Phys. Plasmas, 18, 012304 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3536428
S.K. El-Labany, and W.F. El-Taibany, “Nonlinear electron-acoustic waves with vortex-like electron distribution and electron beam in a strongly magnetized plasma,”Chaos Solitons Fractals, 33, 813 (2007). https://doi.org/10.1016/j.chaos.2006.04.039
E.K. El-Shewy, and E.F. El-Shamy, “Linear and nonlinear properties of electron-acoustic solitary waves with non-thermal electrons,” Chaos Solitons Fractals 31, 1020 (2007). https://doi.org/10.1016/j.chaos.2006.03.104
H. Alinejad, “Dust ion-acoustic solitary waves in a dusty plasma with arbitrarily charged dust and flat-trapped electrons,” Astrophys. Space. Sci. 334, 331 (2011). https://doi.org/10.1007/s10509-011-0719-5
R. Das, and K. Karmakar, “Modified Korteweg – de Vries solitons in a dusty plasma with electron inertia and drifting effect of electrons,” Can. J. Phys. 91, 839 (2013). https://doi.org/10.1139/cjp-2012-0360
A. Nazari-Golshan, and S.S. Nourazar, “Effect of trapped electron on the dust ion acoustic waves in dusty plasma using time fractional modified Korteweg-de Vries equation,” Physics of Plasmas, 20, 103701 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4823997
B.C. Kalita, and S. Das, “Comparative study of dust ion acoustic Korteweg–de Vries and modified Korteweg–de Vries solitons in dusty plasmas with variable temperatures,” J. Plasma Phys. 83, 905830502 (2017). https://doi.org/10.1017/S0022377817000721
S. Das, “Propagation of dust ion acoustic solitary waves in dusty plasma with Boltzmann electrons,” Journal of Physics: Conf. Series, 1290, 012025 (2019). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1290/1/012025
M.R. Hassan, S. Biswas, K. Habib, and S. Sultana, “Dust–ion-acoustic waves in a κ-nonthermal magnetized collisional dusty plasma with opposite polarity dust,” Results in Physics, 33, 105106 (2022). https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.105106
S. Das, “Weak Relativistic Effect in the Formation of Ion-Acoustic Solitary Waves in Dusty Plasma,” IEEE Transactions on Plasma Science, 50, 2225 (2022). https://doi.org/10.1109/TPS.2022.3181149
H. Soltani, T. Mohsenpour and F. Sohbatzadeh, “Obliquely propagating quantum solitary waves in quantum-magnetized plasma with ultra-relativistic degenerate electrons and positrons,” Contributions to Plasma Physics, 59, e201900038, (2019). https://doi.org/10.1002/ctpp.201900038
K. Singh, A. Kakad, B. Kakad, and N.S. Saini, “Evolution of ion acoustic solitary waves in pulsar wind,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 500, 1612 (2021). https://doi.org/10.1093/mnras/staa3379
V. Maslov, and H. Schamel, “Growing electron holes in drifting plasmas,” Physics Letters A, 178(1-2), 171-174 (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. Maslov, “Langmuir Wave Contraction Caused by Electron Holes,” Physica Scripta, 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
A.F. Tseluyko, V.T. Lazurik, D.L. Ryabchikov, V.I. Maslov, and I.N. Sereda, “Experimental study of radiation in the wavelength range 12.2–15.8 nm from a pulsed high-current plasma diode,” Plasma physics reports, 34(11), 963-968 (2008). https://doi.org/10.1134/S1063780X0811010X
I.V. Borgun, N.A. Azarenkov, A. Hassanein, A.F. Tseluyko, V.I. Maslov, and D.L. Ryabchikov, “Double electric layer influence on dynamic of EUV radiation from plasma of high-current pulse diode in tin vapor,” Physics Letters A, 377(3-4), 307-309 (2013). https://doi.org/10.1016/j.physleta.2012.11.027
A.F. Tseluyko, V.T. Lazuryk, D.V. Ryabchikov, V.I. Maslov, N.A. Azarenkov, I.N. Sereda, D.V. Zinov’ev, et al., “Dynamics and directions of extreme ultraviolet radiation from plasma of the high-current pulse diode,” Problems of Atomic Science and Technology, (1), 165-167 (2009). https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2009_1/article_2009_1_165.pdf
V.I. Maslov, A.P. Fomina, R.I. Kholodov, I.P. Levchuk, S.A. Nikonova, O.P. Novak, and I.N. Onishchenko, “Accelerating field excitation, occurrence and evolution of electron beam near Jupiter,” Problems of Atomic Science and Technology, (4), 106-111 (2018). https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2018_4/article_2018_4_106.pdf
Авторське право (c) 2024 Сатьендра Натх Барман, Кінгкар Талукдар
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).
