Magnetic reconnection due to electron inertia is responsible for fast and violent phenomena in magnetized plasmas in which magnetic energy is converted into electron kinetic energy on very short timescales. To study the nonlinear evolution of a reconnecting mode, the collisionless two-fluid drift-Alfvén equations are applied to an equilibrium that consists of a z-independent, cylindrically symmetric current region, with jumps in the radial direction. The Lagrangian advective formulation of the two-fluid equations makes it possible to use the powerful contour dynamics (CD) method to study linear stability and calculate numerically the nonlinear evolution of a tearing unstable equilibrium using a two-fluid model. The analytical expressions obtained for the linear dispersion relation are in good agreement with the CD simulations.
電子慣性による磁気リコネクションは、磁気エネルギーが非常に短い時間スケールで電子の運動エネルギーに変換される磁化プラズマ中の高速現象の原因となる。リコネクションモードの非線形発展を研究するために、無衝突二流体ドリフト・アルフヴェン方程式を、動径方向にジャンプを持つ、z非依存かつ円筒対称な電流平衡に適用する。二流体方程式のラグランジュ移流定式化により、強力な輪郭力学(CD)法を用いて、テアリング不安定平衡の線形安定性を解析し、非線形発展を数値計算することが可能となる。線形分散関係に対して得られた解析的表現は、CDシミュレーションと良好に一致する。