自然科学研究機構 核融合科学研究所
ヘリカル研究部 基礎物理シミュレーション研究系

磁気再結合

3次元開放系での無衝突磁気リコネクションのダイナミックス

3次元開放系における電磁粒子シミュレーション手法を開発し、 高温プラズマ中で発生する無衝突磁気リコネクションの誘発機構やそのダイナミックスを解明する研究を行っています。 図は、磁気リコネクションの結果、電流層(青色)が分裂し、キンク変形した二つの磁気島が下流域を移動している様子を示しています。


参考文献
H. Ohtani, S. Ishiguro, R. Horiuchi, Y. Hayashi and N. Horiuchi, Development of Electromagnetic Particle Simulation Code in an Open System, Lecture Notes in Computer Science in print.
R. Horiuchi, H. Ohtani and A. Ishizawa, Towards cross-hierarchy simulation of collisionless driven reconnection in an open system, J. Plsama Phys. Volume 72 (2006) 953
H. Ohtani, R. Horiuchi and A. Ishizawa, Three Dimensional Particle Simulation on Structure Formation and Plasma Instabilities in Collisionless Driven Reconnection, J. Plasma Phys., Volume 72 (2006) 929
R. Horiuchi and T. Sato, Three-dimensional particle simulation of plasma instabilities and collisionless reconnection in a current sheet, Physics of Plasmas Volume 6 (1999) 4565


無衝突磁気リコネクションの誘発機構


二次元粒子シミュレーション手法を用いて、無衝突プラズマ中で磁気リコネクションを誘発する物理機構として、 ドリフトキンク不安定性による異常抵抗と磁気中性線近傍での複雑な熱運動に起因する圧力テンソル効果の2種類があることを明らかにしました。 図は、磁気リコネクションが発達した段階での電流の空間分布を示しています。




参考文献
A. Ishizawa and R. Horiuchi, Suppression of Hall term effects by gyroviscous cancellation in steady collisionless magnetic reconnection, Physical Review Letters, Vol. 95, (2005), 045003
A. Ishizawa, R. Horiuchi, and H. Ohtani, Two-scale structure of the current layer controlled by meandering motion during steady-state collisionless driven reconnection, Physics of Plasmas, Vol. 11, (2004), 3579
W. Pei, R. Horiuchi and T. Sato, Ion Dynamics in Steady Collisionless Driven Reconnection, Phys. Rev. Lett., Volume 87 (2001), 235003
W. Pei, R. Horiuchi and T. Sato, Long Time Scale Evolution of Collisionless Driven Reconnection in a Two-Dimensional Open System, Phys. Plasmas, Volume 8 (2001), 3251



研究紹介トップへ

研究所WEBへ