Nonlinear electromagnetic structures in confined metallic magnetoplasma
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0044126Ключові слова:
nonlinear waves, shock waves, metals, bounded magnetoplasmaАнотація
Вивчено нелінійну електродинаміку магнітоплазми в пластині компенсованого металу під дією сильного, повільно змінного магнітного поля. Задача зводиться до нелінійного хвильового рівняння для магнітного поля, яке перетворюється на лінійну систему за допомогою годографічного перетворення. Побудовано точні розв’язки, що описують нелінійне перемикання, зумовлене граничним полем. Еволюція якісно відрізняється від лінійної, що призводить до утворення нетривіальних електромагнітних структур. Для достатньо великої товщини пластини процес перемикання супроводжується перекиданням хвильового фронту, що призводить до виникнення ударних хвиль. Наші результати розширюють попередні дослідження напівнескінченних середовищ і дають нове розуміння динаміки нелінійного поля. Крім того, вони пропонують нову аналітичну основу для дослідження нелінійних електромагнітних явищ в обмежених металевих середовищах.
Посилання
N. M. Makarov, and V. A. Yampol’skii, “Nonlinear electrodynamics of metals at low temperatures (review article),” Sov. J. Low Temp. Phys. 17, 285 (1991) [Fiz. Nizk. Temp. 17, 547 (1991)]. https://doi.org/10.1063/10.0032829
I. F. Voloshin, N. M. Makarov, L. M. Fisher, and V. A. Yampol’skii, “Strong nonlinear effects in conductivity of thin metallic samples (review article),” Low Temp. Phys. 37, 895 (2011) [Fiz. Nizk. Temp. 37, 1125 (2011)]. https://doi.org/10.1063/1.3672651
G. I. Babkin and V. T. Dolgopolov, “On the “current” states origin,” Solid State Commun. 18, 713 (1976). https://doi.org/10.1016/0038-1098(76)91767-1
N. M. Makarov and V. A. Yampol’skii, “Theory of “current states” in metals,” Sov. Phys. JETP 58, 357 (1983).
N. M. Makarov, G. B. Tkachev, V. A. Yampol’skii, and F. P. Rodrigues, “Current states in a metal plate,” J. Phys.: Condens. Matter 5, 7469 (1993). https://doi.org/10.1088/0953-8984/5/40/021
N. M. Makarov, I. V. Yurkevich, and V. A. Yampol’skii, “Interaction of electromagnetic waves in metals,” Sov. Phys. JETP 62, 119 (1985).
L. M. Fisher, I. F. Voloshin, N. M. Makarov, and V. A. Yampol’skii, “Hysteresis interaction of radio waves in metals,” J. Phys.: Condens. Matter 5, 8741 (1993). https://doi.org/10.1088/0953-8984/5/46/011
E. A. Kaner, N. M. Makarov, I. V. Yurkevich, and V. A. Yampol’skii, “Self-wave structures and metastability of current states in metals,” Sov. Phys. JETP 66, 158 (1987).
V. E. Vekslerchik, I. B. Snapiro, and G. B. Tkachev, “Nonlinear low-frequency structures of electromagnetic field in a compensated metal,” Low Temp. Phys. 22, 882 (1996) [Fiz. Nizk. Temp. 22, 1154 (1996)]. https://doi.org/10.1063/10.0034110
G. A. Vugal’ter and V. Ya. Demikhovskii, “Nonlinear damping of helicons in metals,” Sov. Phys. JETP 43, 739 (1976).
V. G. Skobov and A. S. Chernov, “Nonlinear waves in metals,” JETP 82, 535 (1996).
S. A. Derev’anko, G. B. Tkachev, and V. A. Yampol’skii, “The nonlinear effect of transport current on the response of metals to electromagnetic radiation,” J. Phys.: Condens. Matter 12, 4613 (2000). https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/21/306
L. M. Fisher, N. M. Makarov, V. E. Vekslerchik, and V. A. Yampol’skii, “Shock magnetoplasma waves in metals,” J. Phys.: Condens. Matter 7, 7549 (1995). https://doi.org/10.1088/0953-8984/7/38/013
N. M. Makarov, G. B. Tkachev, and V. E. Vekslerchik, “Non-linear conductivity and magnetoplasma waves in compensated metals and semi-metals,” J. Phys.: Condens. Matter 10, 1033 (1998). https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/5/012
