This paper is concerned with the structure of ion-ion hybrid (IIH) waves in multicomponent magnetospheric plasma in the dipole geomagnetic field model. Like Alfvén waves, in IIH waves the field line can oscillate in different directions: in the azimuthal direction (the toroidal modes) and in the radial direction (the poloidal modes). Contrary to Alfvén waves, in IIH waves only the equatorial part of the field line can oscillate, since due to the heavy ions admixture the IIH waves are trapped in the resonator in the vicinity of the geomagnetic equator. The equatorial localization of the waves allow the calculation of the parallel structure of the toroidal and poloidal IIH modes analytically. It was found that the toroidal and poloidal modes have slightly different structures and that their frequencies are also slightly different. The difference between toroidal and poloidal frequencies (the polarization splitting) is small with respect to the basic harmonics of each mode. It was found that IIH modes have a considerable compressional component of the wave's magnetic field.
本論文は、双極子地磁気モデルにおける多成分磁気圏プラズマ中のイオン-イオン混成（IIH）波の構造に関するものである。アルフヴェン波と同様に、IIH波においても磁力線は異なる方向に振動することができる：方位角方向（トロイダルモード）と動径方向（ポロイダルモード）である。アルフヴェン波とは異なり、IIH波では磁力線の赤道付近の部分のみが振動することができる。これは、重イオンの混入によりIIH波が地磁気赤道近傍の共振器に閉じ込められるためである。この波の赤道域への局在化により、トロイダルおよびポロイダルIIHモードの平行方向構造を解析的に計算することが可能となる。トロイダルモードとポロイダルモードはわずかに異なる構造を持ち、それらの周波数もわずかに異なることが見出された。トロイダル周波数とポロイダル周波数の差（偏光分裂）は、各モードの基本高調波に対して小さい。IIHモードは、波動の磁場のかなりの圧縮成分を持つことが見出された。