The interaction of intense laser pulses with magnetized relativistic hot plasma is critical to high-energy-density physics, yet temperature effects on fundamental processes require further exploration. This paper elucidates the resonant absorption of right-hand circularly polarized laser pulses in such plasmas via particle-in-cell simulations. We report a critical temperature-driven transition in the resonance character. In a non-relativistic hot plasma, absorption exhibits a sharp resonance at a wavelength uniquely determined by the background magnetic field. In stark contrast, for a relativistic hot plasma with electrons obeying a Maxwell–Jüttner distribution, we observe significant spectral broadening of the resonance. This broadening is attributed to the spread of electron cyclotron frequencies arising from the distribution of relativistic factors within the electron population. The absorption strength at a given wavelength correlates directly with the number of electrons satisfying the local resonance condition. This broadening mechanism provides a diagnostic reference for analyzing relativistic hot plasma states in astrophysical settings and intense laser-target interactions.
強力なレーザーパルスと磁化された相対論的熱プラズマとの相互作用は高エネルギー密度物理において重要であるが、基本過程に対する温度効果はさらなる探求を必要としている。本論文では、粒子インセルシミュレーションにより、そのようなプラズマにおける右回り円偏光レーザーパルスの共鳴吸収を解明する。我々は、共鳴の性質における臨界的な温度駆動転移を報告する。非相対論的熱プラズマでは、吸収は背景磁場によって一意に決定される波長で鋭い共鳴を示す。それとは対照的に、電子がマクスウェル・ユットナー分布に従う相対論的熱プラズマでは、共鳴の顕著なスペクトル広がりが観測される。この広がりは、電子集団内の相対論的因子の分布に起因する電子サイクロトロン周波数の広がりによるものとされる。与えられた波長での吸収強度は、局所共鳴条件を満たす電子の数と直接相関する。この広がり機構は、天体物理学的環境および強力レーザーとターゲットの相互作用における相対論的熱プラズマ状態を解析するための診断的参照を提供する。