Magnetic reconnection in collisionless plasmas is important in space physics, but how small-scale instabilities affect it is still unclear. In this thesis a hybrid kinetic–gyrokinetic model is used, with fully kinetic ions and reduced electron dynamics derived from the Vlasov–Maxwell system. The solver is verified with standard benchmark tests and applied to LHDI and its interaction with KHI in thin current sheets.
Übersetzte Kurzfassung:
Magnetische Rekonnexion in stoßfreien Plasmen ist ein wichtiges Thema der Weltraumphysik, doch der Einfluss kleinskaliger Instabilitäten ist noch nicht vollständig geklärt. In dieser Arbeit wird ein hybrides kinetisch–gyrokinetisches Modell mit vollständig kinetischen Ionen und reduzierter Elektronendynamik verwendet. Der numerische Löser wird anhand von Benchmarks verifiziert und auf die LHDI sowie deren Wechselwirkung mit der KHI in dünnen Stromschichten angewendet.