The drift-tearing mode is nonlinearly simulated, using a reduced set of two-fluid equations and locking of magnetic island rotation by a static error field is investigated. Detailed analysis shows that Maxwell stress and ion viscosity play important roles in the locking process. In the locked state, it is found that contributions of E × B flow and electron diamagnetic flow cancel each other inside a magnetic island. A low dimensional model describing the locking process of a rotating magnetic island is derived, based on nonlinear simulation results. It is clarified that a coupling between trapping by an error field and damping by ion viscosity is essential. The dynamics of a rotating magnetic island is shown to be understood by analogy with the damping process of pendulum motion in a gravity field.
ドリフト・ティアリングモードは、縮約された二流体方程式を用いて非線形シミュレーションされ、静的誤差磁場による磁気島回転のロッキングが調査される。詳細な解析により、マクスウェル応力とイオン粘性がロッキング過程において重要な役割を果たすことが示される。ロッキング状態では、磁気島内部でE×Bフローと電子反磁性フローの寄与が互いに打ち消し合うことが見出される。非線形シミュレーション結果に基づいて、回転磁気島のロッキング過程を記述する低次元モデルが導出される。誤差磁場による捕捉とイオン粘性による減衰の間の結合が本質的であることが明らかにされる。回転磁気島のダイナミクスは、重力場における振り子運動の減衰過程との類推によって理解できることが示される。