RESUMO

Um plasma que não possua um equilíbrio termodinâmico perfeito possui uma energia livre que dará origem à ondas internas. Considerando um plasma em que todas as forças estejam balanceadas, pode-se considerar que ele está em um certo equilíbrio, e uma solução independente do tempo é possível. No entanto, a energia livre citada anteriormente causará ondas auto-excitadas, e o equilíbrio será instável. Dentre as instabilidades estudadas na mecânica de plasma, umas das mais importantes é a instabilidade de duplo feixe. Este trabalho busca fazer a comparação entre os modelos clássico e quântico da instabilidade de duplo feixe, tanto para o caso frio, em que a temperatura do plasma é considerada zero, quanto para o caso quente, em que a temperatura é levada em conta. A instabilidade de duplo feixe clássica (bem como toda instabilidade de feixe) é causada pela passagem de um feixe de partículas carregadas através do plasma ou pela da passagem de uma corrente pelo plasma, o que leva uma das diferentes espécies (íons ou elétrons) a terem velocidades de deriva diferentes. Uma passagem de duplo feixe em um plasma quântico, no entanto, depende também de fatores adimensionais H e K para ser considerada uma instabilidade. O parâmetro K já aparece no caso clássico, correspondendo ao número de onda adimensionalizado. A instabilidade do feixe duplo clássica ocorre sempre que a velocidade de fase da onda excede a velocidade escalar dos feixes, resultando K < 1. Já a instabilidade quântica depende de ressonâncias não triviais envolvendo o parâmetro H, o qual é uma medida dos efeitos quânticos de difração ligados ao caráter ondulatório dos portadores de carga do plasma. Neste trabalho fazemos uma comparação detalhada entre as instabilidades do duplo feixe clássica e quântica.

Palavras-chave: Plasma Quântico, Ondas e Instabilidades em Plasmas, Instabilidade do Duplo Feixe