Нелінійна теорія поверхневих хвиль на межі магнітоактивної плазми з металом - Автореферат

Дисертаційна робота присвячена вивченню електродинамічних властивостей та фізичних механізмів збудження потенціальних поверхневих хвиль (ПХ), що розповсюджуються вздовж плоскої межі магнітоактивної плазми скінченного тиску з металом поперек зовнішнього сталого магнітного поля, спрямованого перпендикулярно до межі розподілу середовищ. Основною метою даної дисертаційної роботи є побудова цілісної теорії слабонелінійних потенціальних ПХ, що розповсюджуються вздовж плоскої межі магнітоактивного плазмоподібного середовища скінченного тиску з металом поперек зовнішнього сталого магнітного поля, спрямованого перпендикулярно до межі розподілу середовищ. Для її досягнення в дисертаційній роботі був сформульований та розвязаний ряд важливих задач, з лінійної теорії розповсюдження ПХ, з параметричного збудження та нелінійних ефектів самодії і взаємодії ПХ: · Дослідити дисперсійні характеристики, механізми загасання та просторовий розподіл електричного поля високочастотних потенціальних ПХ, що розповсюджуються вздовж межі дисипативного плазмоподібного середовища скінченного тиску з ідеально провідним металом при наявності зовнішнього сталого магнітного поля, перпендикулярного до межі. Дисперсійні властивості і просторовий розподіл поля ПХ у структурах плазмоподібне середовище - метал, пилова плазма - метал, плазмоподібне середовище - діелектрик - метал були розглянуті в рамках квазігідродинамічного підходу теоретичної фізики плазми. Узагальнено результати досліджень потенціальних поверхневих хвиль на межі ідеально провідного металу з беззіткневою плазмою при наявності нормального магнітного поля на випадок дисипативного плазмоподібного середовища (газової, напівпровідникової плазми); досліджено дисперсійні характеристики та структуру електричного поля цих хвиль.У першому розділі розглянуто лінійну теорію високочастотних потенціальних поверхневих хвиль, що розповсюджуються в планарній хвилеводній структурі дисипативне плазмоподібне середовище - метал при наявності нормального до межі розподілу середовищ зовнішнього магнітного поля. Виходячи з рівнянь квазігідродинаміки показано, що вздовж межі дисипативного плазмоподібного середовища з металом можливо розповсюдження високочастотних потенціальних поверхневих хвиль, фазова швидкість яких набагато перевищує теплову швидкість електронів плазми . Наявність зовнішнього сталого магнітного поля, перпендикулярного до межі розподілу, призводить до зсуву частотної області існування хвиль у бік більших частот, так що ці хвилі можуть розповсюджуватися на частотах, вищих за електронну циклотронну частоту: . Відповідно до (1), хвилі, що вивчаються, є взаємними (тобто можливо розповсюдження двох хвиль однієї частоти у протилежних напрямках) і незалежними від напрямку зовнішнього магнітного поля. Велика маса та заряд домішок призводить до того, що вони мають дуже малу циклотронну частоту, тому хвильове число таких ПХ визначається рівнянням (1), де замість діелектричної проникності кристалічної гратки плазмоподібного середовища фігурує діелектрична проникливість домішок із плазмовою частотою домішок і частотою їхніх зіткнень .У дисертаційній роботі автором побудовано лінійну та нелінійну теорії розповсюдження високочастотних потенціальних поверхневих хвиль у планарній хвилеводній структурі плазмоподібне середовище - метал у присутності перпендикулярного до межі розподілу середовищ зовнішнього магнітного поля. Досліджено дисперсійні характеристики та просторовий розподіл електричного поля високочастотних потенціальних поверхневих хвиль, що розповсюджуються в зазначеній хвилеводній структурі. Показано, що ці хвилі є взаємними, а їх фазові швидкості більші за теплову швидкість електронів плазми. Вивчено вплив електронних зіткнень на дисперсійні характеристики та структуру поля цих хвиль. Досліджено вплив параметрів діелектричного прошарку між дисипативним плазмоподібним середовищем і металом на дисперсійні характеристики та просторовий розподіл поля поверхневих та узагальнено-поверхневих хвиль.

Основний зміст дисертації