Nonlinear evolution of Alfvén-cyclotron and fast-magnetosonic waves accompanying ion and electron heating is investigated by means of a one-dimensional particle-in-cell simulation. The simulation is initiated with a spectrum of transverse electromagnetic waves with both left- and right-hand circular polarizations (i.e. Alfvén-cyclotron and fast-magnetosonic waves). It is shown that parametric decay processes lead to an inverse cascade of Alfvén-cyclotron waves and the generation of ion-acoustic waves by decay instability. It is found that the nonlinear decay processes accompany small perpendicular heating and parallel cooling of the protons, and a pronounced parallel heating of the electrons for a relatively low ion-to-electron mass ratio (mi/me = 16).
非線形アルヴェーン・サイクロトロン波および高速磁気音波の進化と、それに伴うイオンおよび電子の加熱を、一次元粒子インセル法シミュレーションを用いて調べた。シミュレーションは、左回りおよび右回りの円偏光を持つ横波（すなわち、アルヴェーン・サイクロトロン波および高速磁気音波）のスペクトルから開始した。パラメトリック崩壊過程がアルヴェーン・サイクロトロン波の逆カスケードと、崩壊不安定性によるイオン音波の生成を引き起こすことが示された。比較的低いイオン対電子質量比（mi/me = 16）において、非線形崩壊過程が陽子の小さな垂直加熱と平行冷却、ならびに電子の顕著な平行加熱を伴うことが見出された。