The Hall effect, decoupling between the ion and electron motions, is the core mechanism triggering fast reconnection. In plasmas with collision effects such as laboratory facilities, collision can suppress the Hall effect and influence the triggering of fast reconnection. Here, by conducting a series of kinetic simulations with varying collision parameters, we show that collisions can suppress the electron outflow, impairing the quadrupole Hall magnetic field. Besides, collision weakens the inflow of magnetic flux by reducing the charge separation and increasing the thermal pressure at the reconnection site, leading to a reduction of the Hall electric field. As the collisionality becomes larger, the Hall electric field diminishes more easily than the Hall magnetic field. We propose that the quadrupolar Hall magnetic field can be a significant indicator in reflecting Hall reconnection.
ホール効果は、イオンと電子の運動の分離であり、高速リコネクションを引き起こす中核メカニズムである。実験室設備のような衝突効果を持つプラズマでは、衝突がホール効果を抑制し、高速リコネクションの発生に影響を与え得る。ここでは、衝突パラメータを変化させた一連の運動論的シミュレーションを実施することにより、衝突が電子流出を抑制し、四極子ホール磁場を損なうことを示す。さらに、衝突は電荷分離を減少し、リコネクション領域での熱圧力を増加させることで磁束の流入を弱め、ホール電場の減少につながる。衝突性が大きくなるにつれて、ホール電場はホール磁場よりも容易に減少する。我々は、四極子ホール磁場がホールリコネクションを反映するうえで重要な指標となり得ることを提案する。