نام پژوهشگر: امینه اکبریان
امینه اکبریان محمودرضا روحانی
هنگامی که طول موج دوبروی مربوط به ذرات، قابل مقایسه با فاصله ی میانگین بین ذره ای باشد، اثرات کوانتومی قابل ملاحظه اند؛ چنین شرایطی معمولاً در چگالی های بالا و دماهای پایین ظاهر می شوند. در این پایان نامه، انتشار امواج سولیتاری در پلاسمای کوانتومی چهار مولفهای شامل الکترونها و پوزیترونهای کوانتومی و بدون اینرسی، یونهای سرد و کلاسیکی و ذرات غبار ساکن با بار منفی، مطالعه شده است. در ابتدا با استفاده از معادلات کوانتوم هیدرودینامیک در یک بعد، رابطهی پاشندگی برای امواج خطی غبار یون صوت کوانتومی در این مدل پلاسما، بهدست آمده و تأثیر پارامتر پراش کوانتومی h و چگالی ذرات غبار d بررسی شده است. سپس به منظور بررسی امواج غبار یون صوت کوانتومی با دامنهی کوچک، معادلهی kdv استخراج شده است. با بررسی جوابهای معادلهی kdv ملاحظه میشود که پارامترهای h و d، نقش مهمی را در جواب های معادله ی kdv ایفا می کنند، به قسمی که در یک مقدار بحرانی ضریب جملهی پاشنده در معادلهی kdv صفر میشود ( یعنی ) و جوابهای سالیتونهای kdv از بین میروند و به ازای ، سالیتون با دامنهی مثبت و بهازای سالیتون با دامنهی منفی وجود دارد، علاوه بر این، به ازای مقادیری از d سالیتونهای kdv به سالیتونهای mkdv تغییر میکنند. در نهایت امواج سالیتونی غبار یون صوت کوانتومی با دامنهی بزرگ مورد مطالعه قرار گرفته است. در این قسمت به دلیل پیچیده بودن معادلات، پتانسیل ساگدیف فقط به ازای پارامترهای کوچک h بررسی شده است. نشان داده شده در این نوع پلاسما با افزایش چگالی ذرات غبار، ناحیه ی وجود جواب های سالیتونی زیرصوتی متراکم کاهش می یابد و امکان انتشار سالیتون های فراصوتی متراکم وجود دارد. همچنین اثر پارامتر پراش کوانتومی و چگالی ذرات غبار بر این امواج بررسی شده است. نتایج بهدست آمده از حل پتانسیل ساگدیف در ناحیهی غیرخطی ضعیف با نتایج معادلهی kdv سازگار است.