The linear stability of microtearing modes (MTMs) is investigated using a combination of analytical theory and gyrokinetic simulations with the gyrokinetic electromagnetic numerical experiment code. This study covers both the plasma core and pedestal regions, aiming to identify the dominant parameters affecting MTM growth rates and frequencies. Theoretical predictions and simulation results are found to be in qualitative agreement, although discrepancies appear in the collisionless limit due to factors such as the neglect of magnetic drift effects. A systematic parameter scan reveals strong dependences on collisionality, electron temperature gradients (ETGs), magnetic shear, and the Shafranov shift. Trapped particles play a dual role—destabilizing MTMs at intermediate collisionalities but reducing growth at higher values. In the pedestal, strong gradients and unfavorable magnetic geometry amplify MTM activity by nearly an order of magnitude compared to the core. While the ETG significantly increases the growth rate in the pedestal, the ion temperature gradient has only a weak stabilizing influence. These results improve the physical understanding of MTMs in realistic tokamak conditions and suggest pathways for stabilization relevant to both conventional and spherical devices.
マイクロティアリングモード（MTMs）の線形安定性は、解析理論と、ジャイロ運動論的電磁数値実験コードを用いたジャイロ運動論的シミュレーションの組み合わせにより調査される。本研究はプラズマコア領域とペデスタル領域の両方を対象とし、MTMの成長率と周波数に影響を与える支配的パラメータを特定することを目的とする。理論的予測とシミュレーション結果は定性的に一致することが見いだされるが、磁気ドリフト効果の無視などの要因により、無衝突極限では差異が現れる。系統的パラメータ走査により、衝突率、電子温度勾配（ETGs）、磁気シア、およびシャフラノフシフトへの強い依存性が明らかになる。捕捉粒子は二重の役割を果たす—中間の衝突率ではMTMを不安定化するが、より高い値では成長を減少させる。ペデスタルでは、強い勾配と不利な磁気幾何配置が、コアと比較してMTM活動をほぼ一桁増幅する。ETGはペデスタルにおいて成長率を有意に増加させる一方、イオン温度勾配は弱い安定化効果しか及ぼさない。これらの結果は、現実的なトカマク条件におけるMTMの物理的理解を向上させ、従来型および球状装置の両方に関連する安定化の経路を示唆する。