It is well known that for non-monotonic profiles of the safety factor q with two q = m/n resonant surfaces inside the plasma (m/n being the poloidal/toroidal mode numbers), the low-m double tearing modes (DTMs) are usually unstable, especially for plasmas with a high bootstrap current fraction as required for the steady operation of advanced scenarios. The effect of applied resonant magnetic perturbations (RMPs) on the m/n = 2/1 DTM growth is investigated numerically in this paper using two-fluid equations. The DTM growth is found to be stabilized by moderate static m/n = 2/1, 4/2 or 6/3 RMPs below their penetration threshold if the distance between the two resonant surfaces and the local plasma rotation velocity at the outer resonant surface are sufficiently large. The outer magnetic island is stabilized due to the change of the local plasma current density gradient around the outer resonant surface caused by RMPs, while the inner island growth is stabilized by the bootstrap current perturbation in the negative magnetic shear region. The mode stabilization is more effective for a higher electron temperature, indicating a possible method to improve the DTM stability in a fusion reactor.
プラズマ内部に2つのq = m/n共鳴面（m/nはポロイダル/トロイダルモード数を表す）を持つ非単調な安全係数qプロファイルにおいて、低次の二重テアリングモード（DTM）は通常不安定であることがよく知られている。特に、先進シナリオの定常運転に必要とされる高いブートストラップ電流割合を持つプラズマではその傾向が顕著である。本論文では、二流体方程式を用いて、m/n = 2/1のDTM成長に対する外部共鳴磁気摂動（RMP）の影響を数値的に調べた。その結果、2つの共鳴面間の距離と外側共鳴面における局所プラズマ回転速度が十分に大きい場合、それらの共鳴面の貫通閾値以下の大きさの静的なm/n = 2/1、4/2、または6/3のRMPによってDTM成長が安定化されることが分かった。外側の磁気島は、RMPによって引き起こされる外側共鳴面周辺の局所プラズマ電流密度勾配の変化により安定化される一方、内側の島は負磁気シア領域におけるブートストラップ電流摂動によって安定化される。このモード安定化は電子温度が高いほど効果的であり、核融合炉におけるDTM安定性を向上させる方法を示唆している。