New electromagnetic micro-instabilities are found in magnetically confined toroidal plasmas with two ion species (main and impurity ions) from gyrokinetic simulations by means of linear analysis with the equilibrium model. The instabilities are induced by impurity ion density gradient and finite β (β is the ratio of particle kinetic pressure to magnetic pressure) effect even in the absence of ion temperature gradient. The requirements of double critical impurity density gradients (one positive and one negative), finite impurity concentration and plasma β are demonstrated for the instabilities to occur. The instabilities are identified as kinetic shear Alfvén type and kinetic ballooning type, respectively. They are unstable in the first and second stable regimes of the ideal MHD ballooning modes and, therefore, expected to have significant influences on plasma transport and confinement.
新しい電磁的微視的不安定性が、磁気閉じ込めトロイダルプラズマにおいて、2つのイオン種（主イオンと不純物イオン）を持つ場合に、平衡モデルを用いた線形解析によるジャイロ運動論的シミュレーションから発見された。これらの不安定性は、イオン温度勾配が存在しない場合でも、不純物イオン密度勾配と有限β（βは粒子運動圧と磁気圧の比）効果によって誘発される。不安定性が発生するための要件として、二重の臨界不純物密度勾配（正と負の各1つ）、有限の不純物濃度、およびプラズマβが実証された。これらの不安定性は、それぞれ運動論的シア・アルフヴェン型および運動論的バルーニング型と同定された。それらは理想MHDバルーニングモードの第1および第2安定領域において不安定であり、したがってプラズマ輸送と閉じ込めに有意な影響を与えることが期待される。