Вестник МГОУ. Серия: Физика-математика / 2015 №4

Название статьи НЕЛИНЕЙНЫЙ ПРОДОЛЬНЫЙ ТОК В КЛАССИЧЕСКОЙ И КВАНТОВОЙ ПЛАЗМЕ, ГЕНЕРИРУЕМЫЙ ДВУМЯ ПОПЕРЕЧНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ВОЛНАМИ
Авторы Латышев А.В., Юшканов А.А.
Серия Физика-математика
Страницы 44 - 62
Аннотация Рассматриваются бесстолкновительные классическая и квантовая плазма с произвольной степенью вырождения электронного газа. В плазме распространяются две коллинеарные электромагнитные волны. Требуется найти отклик плазмы на эти волны. Сначала рассматривается случай классической плазмы. Из уравнения Власова получена функция распределения в квадратичном приближении по малым параметрам задачи. Выведена формула для вычисления электрического тока. Затем из кинетического уравнения Вигнера для квантовой плазмы получена функция распределения также в квадратичном приближении. Выведена формула для вычисления электрического тока при произвольной температуре. Показано, что учет нелинейности приводит к появлению продольного электрического тока, направленного вдоль направления распространения волн. Рассмотрен случай малых значений волновых чисел. Этот продольный ток ортогонален известному поперечному току, получаемому при линейном анализе. Показано, что в случае малых значений волновых чисел продольный ток в квантовой плазме совпадает с продольным током в классической плазме.
Ключевые слова уравнение Власова, уравнение Вигнера, классическая плазма, квантовая плазма, поперечный и продольный электрический ток, внешние электромагнитные поля
Индекс УДК 533.9.02
DOI 10.18384/2310-7251-2015-4-44-62
Список цитируемой литературы 1. V. Ginsburg, A. Gurevich. The non-linear phenomena in the plasma which is in the variable electromagnetic field // Uspekhy Fiz. Nauk, 70(2) 1960. P. 201-246 (in Russian).
2. L. Kovrizhnykh, V. Tsytovich. Effects of transverse electromagnetic wave decay in a plasma // Soviet physics JETP. 1965. V. 20. No. 4. P. 978-983.
3. N. Akhmediev, I. Mel'nikov, L. Robur. Second-Harmonic Generation be a Reflecting Metal Surface // Laser Physics. Vol. 4. No. 6. 1994. P. 1194-1197.
4. Бежанов С.Г., Урюпин С.А. Генерация нелинейных токов и низкочастотного излучения при взаимодействии лазерного импульса с металлом // Квант. электроника, 43:11 (2013). С. 1048-1054.
5. Урюпин С.А., Бежанов С.Г. Генерация второй гармоники и тока увлечения быстро греющей металл s-поляризованной волной // Квант. электроника, 40:1 (2010). C. 51-58.
6. V. Zytovich. Nonlinear effects in plasmas // Uspekhy Fiz. Nauk. 90(3). 1966. P. 435-489 (in Russian).
7. V. Zytovich. Nonlinear effects in plasmas. Moscow. Publ. Leland. 2014. 287 p. (in Russian).
8. P. Shukla, B. Eliasson. Nonlinear aspects of quantum plasma physics // Uspekhy Fiz. Nauk, 53(1) 2010. [V. 180. No. 1. P. 55-82 (2010) (in Russian)].
9. P. Shukla, B. Eliasson. Dispersion properties of electrostatic oscillations in quantum plasmas // arXiv:0911.4594v1 [physics.plasm-ph] 24 Nov 2009.
10. Latyshev A., Yushkanov A. Transverse Electric Conductivity in Collisional Quantum Plasma // Plasma Physics Report. 2012. Vol. 38. No. 11. P. 899-908.
11. De Andres P., Monreal R., Flores F. Relaxation-time effects in the transverse dielectric function and the electromagnetic properties of metallic surfaces and small particles // Phys. Rev. B. 1986. Vol. 34. No. 10. P. 7365-7366.
12. Fuchs R., Kliewer K. Surface plasmon in a semi-infinite free-electron gas // Phys. Rev. B. 1971. V. 3. No 7. P. 2270-2278.
13. Brodin G., Marklund M., Manfredi G. Quantum Plasma Effects in the Classical Regime // Phys. Rev. Letters. 100, (2008). P. 175001-1-175001-4.
14. Manfredi G. How to model quantum plasmas // arXiv: quant-ph/0505004.
15. Mermin N. Lindhard Dielectric Functions in the Relaxation-Time Approximation // Phys. Rev. B. 1970. V. 1. No. 5. P. 2362-2363.
16. Latyshev A.V., Yushkanov A.A. Transverse electrical conductivity of a quantum collisional plasma in the Mermin approach // Theor. and Math. Phys. 175(1): P. 559-569 (2013).
17. Latyshev A.V., Yushkanov A.A. Longitudinal Dielectric Permeability of a Quantum Degenerate Plasma with a Constant Collision Frequency // High Temperature. 2014. Vol. 52. No 1. P. 128-128.
18. Latyshev A.V., Yushkanov A.A. Longitudinal electric conductivity in a quantum plasma with a variable collision frequency in the framework of the Mermin approach // Theor. and Mathem. Physics 178(1): 131-142 (2014).
19. Latyshev A.V., Yushkanov A.A. Transverse Permittivity of Quantum Collisional Plasma with an Arbitrary Collision Frequency // Plasma Physics Reports. 2014. Vol. 40. No. 7. P. 564-571.
20. Латышев А.В., Юшканов А.А. Генерирование продольного тока поперечным электромагнитным полем в классической и квантовой плазме // Физика плазмы. 2015. Т. 41. № 9. С. 778-787.
21. Латышев А.В., Юшканов А.А. Нелинейный продольный ток в максвелловской плазме, возникающий под действием поперечной электромагнитной волны // Известия РАН. Сер. МЖГ. 2015. № 6. С. 139-156.
Полный текст статьи pdf
Кол-во скачиваний 5

 

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru

   

© 2007 - 2018 Московский государственный областной университет

При цитировании ссылка на «Вестник МГОУ» обязательна. Воспроизведение материалов в печатных, электронных или иных изданиях, без разрешения редакции, запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.