Linear and nonlinear neo-classical double tearing modes (NDTMs) in the reversed magnetic shear configuration with different separations Δrs between two same rational surfaces are numerically studied by means of reduced magnetohydrodynamic simulations, taking into account different bootstrap current fractions fb. It is found that in the case of large Δrs, an explosive burst of fast reconnection, which was previously observed only in the intermediate Δrs case with fb = 0 (Ishii Y. et al 2002 Phys. Rev. Lett.89 205002), can also be induced if the fraction of bootstrap current fb is sufficiently high. In the case of intermediate Δrs, such explosive bursts can effectively be brought forward, since the bootstrap current significantly destabilizes the tearing mode on the outer rational surface. In the case of small Δrs, higher order harmonics of the NDTMs become dominantly unstable in the linear phase, if fb continues increasing. In its nonlinear phase, the local modification of bootstrap current near the magnetic islands makes the islands move inwards, while the recovery of the Ohm current tends to make them move outwards. The different dynamics of complicated motions of magnetic islands (or rational surfaces) determined by these two effects are analysed in detail in the cases of different fb values.
線形および非線形の新古典二重テアリングモード(NDTM)を、2つの同一有理面間の異なる分離距離Δrsを有する逆磁気シア配位において、異なるブートストラップ電流割合fbを考慮した簡約磁気流体力学シミュレーションにより数値的に研究した。Δrsが大きい場合、fb=0の中間的なΔrsのケースでこれまで観測されていた爆発的な高速磁気リコネクションのバースト(Ishii Y. et al 2002 Phys. Rev. Lett. 89 205002)が、ブートストラップ電流割合fbが十分に高い場合にも誘発され得ることが見出された。中間的なΔrsの場合、ブートストラップ電流は外側の有理面上のテアリングモードを有意に不安定化するため、このような爆発的バーストは効果的に早期化され得る。Δrsが小さい場合、fbがさらに増加すると、線形成長段階においてNDTMの高次高調波が支配的に不安定となる。その非線形段階では、磁気島近傍におけるブートストラップ電流の局所的修飾により島は内側へ移動する一方、オーム電流の回復は島を外側へ移動させる傾向がある。異なるfb値のケースにおいて、これら2つの効果によって決定される磁気島(または有理面)の複雑な運動の異なるダイナミクスを詳細に解析した。