Using the Sagdeev potential approach, arbitrary amplitude modified ion acoustic solitons and double layers have been studied in an electron–positron–ion (e–p–i) plasma composed of Cairns-distributed electrons, Boltzmann positrons and cold ions. Existence domains are presented in different slices of parameter space, and care is taken to differentiate between behaviour at a fixed soliton speed, and at the Mach number normalized with respect to the true acoustic speed for the three-component plasma. Negative solitons, limited in Mach number by double layers, have been found over small ranges in β, relative positron density and Mach number. These have not previously been reported in an e–p–i plasma. A region of 'coexistence' in parameter space has been identified, in which solitons of both polarities are supported. In this region, one polarity behaves in a 'Korteweg–de Vries (KdV)-like' fashion, vanishing at the acoustic speed, while solitons of the other polarity have finite amplitude at the acoustic speed ('non-KdV-like'), as has been reported recently in a number of other plasma models. This work extends considerably and also corrects some errors in a recent publication (Pakzad 2009 Phys. Lett. A 373 847–50).
Sagdeevポテンシャル法を用いて、電子-陽電子-イオン（e-p-i）プラズマ中の任意振幅の修正イオン音響ソリトンおよび二重層を、Cairns分布に従う電子、ボルツマン分布の陽電子、および冷たいイオンからなるプラズマ中で研究した。存在領域をパラメータ空間の異なる断面で示し、固定されたソリトン速度における挙動と、三成分プラズマの真の音速に対して規格化されたMach数における挙動との違いに注意を払った。負のソリトンは、二重層によってMach数に上限が課され、β、陽電子の相対密度、およびMach数の小さな範囲で見出された。これらはe-p-iプラズマにおいてはこれまで報告されていなかった。パラメータ空間において、両極性のソリトンが存在する「共存」領域が特定された。この領域では、一方の極性のソリトンは音速で消滅する「Korteweg-de Vries（KdV）的」な挙動を示し、他方の極性のソリトンは音速において有限振幅を持つ「非KdV的」な挙動を示す。これは最近、他の多くのプラズマモデルで報告されている。本研究は、最近の論文（Pakzad 2009 Phys. Lett. A 373 847–50）を大幅に拡張し、その誤りをいくつか修正するものである。