We have developed a new gyrokinetic (GK) electron and fully kinetic ion (GeFi) particle simulation scheme using electric field E and magnetic field B directly as field variables. Corresponding nonlinear GK equations in terms of E and B are also derived. This new GeFi-E&B scheme is applicable for simulating plasma dynamics covering a broad frequency range and using a realistic electron-to-ion mass ratio. Simulation results are successfully benchmarked against analytical theories.
我々は、電場Eと磁場Bを直接変数として用いた、新しいジャイロ運動論的電子および完全運動論的イオン（GeFi）粒子シミュレーション手法を開発した。対応するEおよびBに関する非線形ジャイロ運動論的方程式も導出した。この新しいGeFi-E&B手法は、広い周波数範囲にわたるプラズマ力学のシミュレーションに適用可能であり、現実的な電子-イオン質量比を用いることができる。シミュレーション結果は解析理論との比較により検証に成功した。