林麦麦 蒋蕾 宋秋影 付颖捷 王明月 文慧珊 于腾萱

(西北师范大学物理与电子工程学院,兰州 730070)

应用约化摄动法推导得到用来描述含有Kappa 分布电子的多组分复杂等离子体中非线性离子声孤波的Zakharov-Kuznetsov (ZK)方程.进而获得了非线性离子声孤波的非线性强度随系统参数的变化规律.同时,利用Sagdeev 势方法求得Sagdeev 势函数,明确了系统参数对含有Kappa 分布电子的多组分复杂等离子体相图、Sagdeev 势函数及非线性离子声孤波的振幅与宽度等传播特征的重要影响.

1 引言

近年来,多组分等离子体的理论研究在物理学各个领域皆有广泛应用,而复杂等离子体中非线性波的研究也是等离子体物理学的热门课题之一[1-6].例如,EI-Taibany 等[7]利用分岔原理研究了孤立波的非线性特性,并首次探讨了双流体复杂等离子体的引力和极化力对尘埃声波结构的影响;Moinuddin等[8]研究了碰撞产生的非线性波和孤立波的冲击特性;Prasad 等[9]首次探讨了电子-离子磁化太阳风等离子体中离子声波解的分岔问题,揭示了离子声波的周期解、超周期解、扭结解、反扭结解、压缩孤立波解和稀疏孤立波解的存在性;Hameed 等[10]研究了非均匀无碰撞、呈Kappa 分布电子且带有尘埃电荷涨落的离子-电子对等离子体中的尘埃声波.与此同时,关于Kappa 电子分布对等离子体非线性波的影响,也受到众多科技工作者的关注[11-13].1992 年,Summers 等[14]在空间等离子体中观测到粒子分布具有非麦克斯韦高能量,可以利用Kappa分布进行建模;Alam 等[15]研究了尘埃声……