Toroidal momentum channeling by fast ion-driven geodesic acoustic mode (EGAM) is proposed based on a quasi-linear analysis. We focus on a branch due to the magnetic drift resonance. Without the magnetic drift resonance, the eigenfunction of the EGAM has up–down anti-symmetric property in the poloidal direction, and the toroidal momentum flux by the EGAM is zero. If the magnetic drift resonance is considered, the up–down anti-symmetry in the poloidal eigenfunction is violated, and, as a result, the toroidal momentum flux becomes finite. Comparing its magnitude to the other processes such as external momentum input, and the turbulent residual stress, the momentum flux induced by the EGAM is found to be significant in the total momentum balance. This suggests that EGAMs can be used as a control knob for the toroidal rotation.
トロイダル運動量チャネリングは、準線形解析に基づいて、高速イオン駆動測地線音響モード(EGAM)によって提案される。我々は、磁気ドリフト共鳴による分岐に焦点を当てる。磁気ドリフト共鳴がない場合、EGAMの固有関数はポロイダル方向に上下反対称の性質を持ち、EGAMによるトロイダル運動量フラックスはゼロである。磁気ドリフト共鳴を考慮すると、ポロイダル固有関数の上下反対称性は破れ、その結果、トロイダル運動量フラックスは有限となる。その大きさを外部運動量入力や乱流残留応力などの他の過程と比較すると、EGAMによって誘起される運動量フラックスは、全運動量バランスにおいて有意であることがわかる。これは、EGAMがトロイダル回転の制御手段として利用できることを示唆している。