MHD surface waves propagating on the interface between a constant density current-free plasma and a vacuum have recently been shown to be strongly affected by finite frequency effects, i.e. the inclusion of the Hall term in the Ohm's Law. Two distinct modes exist, depending on the sign of m, the azimuthal mode number in cylindrical geometry. The authors incorporate the effects of an axial plasma current and investigate the dispersion relation of the resulting modes of a plasma cylinder of uniform density with variable vacuum width. For wave frequency omega << Omega i (the ion-cyclotron frequency) the current introduces an asymmetry in the dispersion relation with respect to the sign of k, the axial wavenumber. An unstable branch also appears, related to the external kink mode. They also find eigenmodes of the discrete Alfven wave (DAW), both stable and unstable. However, the existence of these modes depends strongly on the shear of the magnetic field. At frequency omega approximately= Omega i, the surface wave is not much affected by the current; however, the DAW modes, or ion-cyclotron waves, are eliminated below a limiting frequency due to the effects of the current.
最近、一定密度の電流のないプラズマと真空の間の界面を伝播するMHD表面波が、有限周波数効果、すなわちオームの法則におけるホール項の導入によって強く影響を受けることが示されている。円筒幾何学における方位角モード数mの符号に応じて、2つの異なるモードが存在する。著者らは、軸方向プラズマ電流の効果を組み込み、一様密度のプラズマ円柱の、可変真空幅を有する場合の分散関係を調査する。周波数ωがイオンサイクロトロン周波数Ω_iよりはるかに小さい場合(ω << Ω_i)、電流は軸方向波数kの符号に関して分散関係に非対称性を導入する。また、外部キンクモードに関連する不安定な分岐が現れる。さらに著者らは、離散アルフヴェン波(DAW)の固有モードを、安定および不安定の両方について見出している。しかしながら、これらのモードの存在は磁場のシアに強く依存する。周波数ωがイオンサイクロトロン周波数Ω_iにほぼ等しい場合(ω ≈ Ω_i)、表面波は電流による影響をあまり受けない。しかしながら、DAWモード、すなわちイオンサイクロトロン波は、電流の効果により、ある下限周波数以下では消滅する。