Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Plasma dynamics at the Schwinger limit and beyond
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0003-2716-098x
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-1555-7616
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0003-3904-4193
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
Visa övriga samt affilieringar
2023 (Engelska)Ingår i: Physical review. E, ISSN 2470-0045, E-ISSN 2470-0053, Vol. 107, nr 3, artikel-id 035204Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Strong field physics close to or above the Schwinger limit are typically studied with vacuum as initial condition or by considering test particle dynamics. However, with a plasma present initially, quantum relativistic mechanisms such as Schwinger pair creation are complemented by classical plasma nonlinearities. In this work we use the Dirac-Heisenberg-Wigner formalism to study the interplay between classical and quantum mechanical mechanisms in the regime of ultrastrong electric fields. In particular, the effects of initial density and temperature on the plasma oscillation dynamics are determined. Finally, comparisons with competing mechanisms such as radiation reaction and Breit-Wheeler pair production are made.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Physical Society, 2023. Vol. 107, nr 3, artikel-id 035204
Nationell ämneskategori
Fusion, plasma och rymdfysik
Forskningsämne
fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-205903DOI: 10.1103/physreve.107.035204ISI: 000957776100003PubMedID: 37073070Scopus ID: 2-s2.0-85151329265OAI: oai:DiVA.org:umu-205903DiVA, id: diva2:1745162
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2020-04327Tillgänglig från: 2023-03-22 Skapad: 2023-03-22 Senast uppdaterad: 2023-05-08Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Modelling and analyzing strong-field effects in quantum plasma
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Modelling and analyzing strong-field effects in quantum plasma
2023 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Alternativ titel[sv]
Modellering och analys av effekter från starka fält i kvantkinetiska plasmor
Abstract [en]

Under the extreme conditions that can be found around dense stars and in the accretion discs of black holes, several strong-field quantum phenomena dominate the dynamics of the plasma. This includes the creation of matter and anti-matter from the vacuum (Schwinger mechanism), radiation reaction and Landau quantization. Some of these strong field phenomena were presented theoretically a century ago but have never been verified in experiments due to the difficulty of creating the required extreme conditions in the lab. However, with the development of laser facilities in the past decades, it will be possible to observe several extreme physical phenomena in the near future. To conduct experiments on these extreme phenomena, theoretical simulations need to be constructed as a guide for optimizing experiments.

This thesis is concerned with developing and analyzing strong field phenomena in kinetic plasma models. The focus is to extend current kinetic models to include several physical phenomena that are relevant to future experiments on laser-plasma interaction. In particular, a kinetic theory based on the Wigner transformation of the Dirac equation has been analyzed in different regimes. This kinetic model is used to study the plasma dynamics at the Schwinger limit, where collective plasma effects and several quantum processes are studied.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Umeå: Umeå University, 2023. s. 69
Nyckelord
Plasma physics, Strong-field physics, Kinetic theory, Quantum plasma
Nationell ämneskategori
Fusion, plasma och rymdfysik
Forskningsämne
fysik
Identifikatorer
urn:nbn:se:umu:diva-208019 (URN)978-91-8070-067-2 (ISBN)978-91-8070-068-9 (ISBN)
Disputation
2023-06-01, NAT.D.450, Förvaltningshuset Hus D, 901 87, Umeå, 13:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2016-03806
Tillgänglig från: 2023-05-11 Skapad: 2023-05-08 Senast uppdaterad: 2023-05-10Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1810 kB)86 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT02.pdfFilstorlek 1810 kBChecksumma SHA-512
91787bf57eafec67a220d8e267c41f3451a3edf324c4e67c4195f66fc23af2cd5d1a6e575f81da90ab3b88556974654ffb03ef48bc54cb372fc4b79c7cded216
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Brodin, GertAl-Naseri, HaidarZamanian, JensTorgrimsson, Greger

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Brodin, GertAl-Naseri, HaidarZamanian, JensTorgrimsson, GregerEliasson, Bengt
Av organisationen
Institutionen för fysik
I samma tidskrift
Physical review. E
Fusion, plasma och rymdfysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 86 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 244 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf