The conditions for dust-density wave (DDW) excitation in strongly coupled, magnetized laboratory dusty plasmas are analyzed using the generalized hydrodynamic model. Incorporating ion streaming, collisions, and magnetic field effects, we derive the DDW dispersion relation, determine the critical ion Mach number for instability onset, and characterize the nature of the unstable modes. Strong coupling is found to significantly reduce the critical ion-streaming Mach number for instability onset compared to weak coupling. Ion magnetization introduces propagation anisotropy, which preferentially drives the instability, thereby acting as a directional filter. A wave energy analysis identifies an ion response parameter that characterizes the coherent coupling of ions to wave perturbations and serves as the governing control parameter of the system, establishing a unified criterion for the onset of DDW instability across coupling and magnetization regimes. These results demonstrate that the previously unexplored combined regime of strong coupling and ion magnetization gives rise to qualitatively new features: a lowered instability barrier and strong directional selectivity, that are absent when either effect is considered in isolation. The implications are discussed for laboratory magnetized complex plasma experiments, dust transport and mobilization in the edge regions of magnetic confinement fusion devices, and astrophysical dusty plasma environments.
強結合し、磁化された実験室ダストプラズマにおけるダスト密度波(DDW)励起の条件を、一般化流体力学モデルを用いて解析した。イオン流、衝突、および磁場効果を組み込んで、DDW分散関係を導出し、不安定性発生のための臨界イオンマッハ数を決定し、不安定モードの性質を特徴付けた。強結合は、弱結合と比較して、不安定性発生のための臨界イオン流マッハ数を有意に減少させることが見いだされた。イオンの磁化は伝播異方性をもたらし、これが選択的に不安定性を駆動するため、方向性フィルターとして作用する。波エネルギー解析により、イオンの波動摂動へのコヒーレントな結合を特徴付け、系の支配的な制御パラメータとして機能するイオン応答パラメータが特定され、結合・磁化領域全体にわたるDDW不安定性発生の統一的基準が確立される。これらの結果は、これまで未解明であった強結合とイオン磁化の複合領域が、質的に新しい特徴、すなわち、いずれかの効果を単独で考えた場合には存在しない、低下した不安定性障壁と強い方向選択性を生じることを示している。実験室における磁化複合プラズマ実験、磁気閉じ込め核融合装置の周辺領域におけるダスト輸送と移動、および天体物理ダストプラズマ環境への影響について議論する。