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火星全球电流系统和相关的太阳风能量转移：标称条件下的混合模拟
摘要 磁化的太阳风在火星周围驱动着一个电流系统，维持着火星的感应磁层。太阳风还将能量传递给大气离子，造成持续的大气侵蚀，对火星的演化历史产生了深远的影响。在这里，我们使用基于图形处理单元 (GPU) 的混合等离子体模型 Amitis 首次重现了垂直于太阳风流动方向的行星际磁场下净电流和离子流的全局模式。得到的电流分布与观测结果相符，并揭示了更多细节。利用之前用相同模型表征的电场分布，我们首次计算了火星上整个等离子体和不同离子种类的能量传递率的空间分布。我们发现：（1）太阳风动能是驱动火星感应磁层的主要能量来源；（2）激波太阳风的能量通量从磁赤道平面流向感应磁尾中的等离子体片；（3）弓形激波和感应磁层边界都是发电机，等离子体能量从这里转移到电磁场；（4）行星离子充当负载并从电磁场中获取能量。最强烈的负载区域是行星离子羽流。本研究揭示的能量转移率的一般模式在感应磁层中很常见。它随上游条件的变化可以为观测到的离子逃逸变化提供物理见解。
单轴铁电体中标称带电畴壁的极化拓扑结构
铁电体中的非均匀极化纹理为丰富的新材料物理学提供了沃土。非均匀极化分布的含义之一是在极化不连续处或一般在极化矢量场发散非零的点处出现束缚电荷。束缚电荷会感应出能量耗费很大的电场。因此，无论极化分布多么复杂，系统都倾向于保持其内部的电中性。那么中性意味着要么极化矢量场应该无发散，要么束缚电荷应该受到半导体性质的自由载流子的屏蔽。非均匀且几乎无发散的极化纹理主要见于多轴铁电体 [1,2]，其中自发极化矢量可以旋转。
单轴铁电体中标称带电畴壁的极化拓扑结构
铁电体中的非均匀极化纹理为丰富的新材料物理学提供了沃土。非均匀极化分布的含义之一是在极化不连续处或一般在极化矢量场发散非零的点处出现束缚电荷。束缚电荷会感应出能量耗费很大的电场。因此，无论极化分布多么复杂，系统都倾向于保持其内部的电中性。那么中性意味着要么极化矢量场应该无发散，要么束缚电荷应该受到半导体性质的自由载流子的屏蔽。非均匀且几乎无发散的极化纹理主要见于多轴铁电体 [1,2]，其中自发极化矢量可以旋转。