Contribution à l'étude des phénomènes de dissipation de l'énergie dans les plasmas à multi-espèces

Abstract

Au cours des dernières années, les plasmas poussiéreux ont suscité un intérêt croissant en raison de leur rôle souvent crucial dans diverses applications technologiques, spatiales et astrophysiques. En effet, la présence de grains de poussière peut modifier les propriétés intrinsèques des plasmas traditionnels à deux composantes, induisant ainsi de nouveaux phénomènes tels que la fluctuation de la charge électrique, l'appauvrissement en électrons et la dissipation anormale de l'énergie. Ces effets conduisent également à l'apparition de nouveaux modes, tels que le mode acoustique poussiéreux (DA) et le mode acoustique ionique poussiéreux (DIA). L'objectif principal de cette thèse est de réexaminer les structures localisées (cohérentes et dissipatives) dans les plasmas multi-espèces hors équilibre thermodynamique, en prenant en compte la fluctuation de la charge des grains de poussière. Plus précisément, nous analyserons l'effet des ions non thermiques piégés, décrits par une fonction de distribution tridimensionnelle dite de Cairns-Gurevich, sur les solitons acoustiques poussiéreux (structures cohérentes) et les ondes de choc poussiéreuses (structures dissipatives) de grande et faible amplitude dans un plasma complexe à charge variable. Ces structures, considérées comme les « modes normaux non linéaires » d'un plasma à charge variable, seront étudiées en utilisant la méthode du pseudo-potentiel (pour des amplitudes arbitraires) ainsi que la méthode des perturbations réductives (pour des amplitudes faibles mais finies).