The effect of externally applied resonant magnetic perturbations (RMPs) on the local equilibrium plasma current density profile is studied numerically based on two-fluid equations in simplified cylindrical geometry. It is found that a moderate RMP below its penetration threshold, via non-linear mode coupling, induces a parallel electric field around its rational surface that can significantly change the local flux-surface-averaged current density gradient. At a given RMP amplitude, the modification of the current density profile increases with increasing electron temperature, and it significantly depends on the bi-normal electron fluid velocity at the resonant surface. The effect of this modification on the magnetic island growth is demonstrated by the example of small m/n = 2/1 islands (m/n being the poloidal/toroidal mode numbers), driven by an unfavorable plasma current density profile and bootstrap current perturbation. The 2/1 mode growth is stabilized by moderate static 4/2 or 6/3 RMPs if the local electron fluid velocity is in the ion drift direction or sufficiently large in the electron drift direction. These results reveal that a weakly three-dimensional equilibrium, containing a moderate 4/2 RMP and the associated shielding current, can be more stable against the 2/1 mode, which often causes tokamak plasma major disruptions.
外部から印加された共鳴磁場摂動（RMP）が局所的な平衡プラズマ電流密度分布に及ぼす影響を、簡略化された円筒形状における二流体方程式に基づいて数値的に調べた。その結果、貫通閾値以下の適度な強さのRMPは、非線形モード結合を介して有理面近傍に平行電場を誘起し、局所的な磁気面平均電流密度勾配を有意に変化させ得ることが見出された。所与のRMP振幅に対して、電流密度分布の変化は電子温度の上昇とともに増大し、有理面における双法線方向の電子流体速度に強く依存することが示された。この電流密度分布の変化が磁気島の成長に及ぼす影響は、プラズマ電流密度分布とブートストラップ電流の擾乱によって駆動される小さなm/n = 2/1モード（m、nはそれぞれポロイダル、トロイダルモード数を表す）の例を用いて実証された。局所的な電子流体速度がイオン反転方向にある場合、または電子反転方向に十分大きい場合、適度な強さの静的4/2または6/3 RMPによって2/1モードの成長は安定化される。これらの結果は、適度な4/2 RMPとそれに伴う遮蔽電流を含む弱い三次元平衡が、しばしばトカマクプラズマの大規模崩壊を引き起こす2/1モードに対してより安定であり得ることを示している。