In a fluid description, theoretical investigation has been carried out to explore how the presence of two-temperature electron fluids (hot and cold) influences the characters of dust acoustic solitary waves, double layers, bipolar structures, etc. in a multi-component dusty plasma, composed of isothermal electrons and ions, along with the negatively charged, cold dusts. A reductive perturbation method is used to derive the well-known Korteweg-de Vries (KdV) equation, which describes the basic nature of the dust acoustic solitary waves. Two values of critical ion density exist, which distinguish the regions of compressive and rarefactive solitary waves in parametric space. The critical points directly depend on the densities and temperatures of the electron fluids. With increasing temperature of hot electron fluid, one of the two critical ion densities decreases, and the other one increases. Ultimately, they merge with each other when the temperature of hot electrons reaches a particular value. The amplitude of the dust acoustic soliton gets modified due to the presence of two-temperature electron fluids. The study is extended further by deriving modified KdV and Gardner equations at the vicinity of critical points. The Gardner equation reveals the existence of double layer and bipolar structures. In these processes, the effects higher-order nonlinearities are incorporated methodically, by implementing appropriate stretching of the coordinates. Sagdeev's pseudopotential analysis shows that large amplitude rarefactive solitary waves only exist when the corresponding Mach number (M) lies within 1 < M < M_c. The upper bound, M_c increases with the hot electron temperature and cold electron density. The results presented in this investigation are believed to be applicable in the laboratory and astrophysical plasmas.

中文翻译：

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多物种尘埃等离子体中的非线性相干结构

在流体描述中，开展了理论研究，探讨了双温电子流体（热和冷）的存在如何影响多组分尘埃中尘埃声孤立波、双层、双极结构等特征。由等温电子和离子以及带负电的冷尘埃组成的等离子体。使用还原扰动方法推导出著名的 Korteweg-de Vries (KdV) 方程，该方程描述了尘埃声孤立波的基本性质。存在两个临界离子密度值，用于区分参数空间中的压缩和稀有孤立波区域。临界点直接取决于电子流体的密度和温度。随着热电子流体温度的升高，两个临界离子密度之一降低，另一个增加。最终，当热电子的温度达到特定值时，它们会相互融合。由于两个温度电子流体的存在，尘埃声孤子的振幅被修改。通过在临界点附近导出修正的 KdV 和 Gardner 方程，进一步扩展了该研究。Gardner 方程揭示了双层和双极结构的存在。在这些过程中，通过对坐标进行适当的拉伸，有条不紊地结合了高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 ( 当热电子的温度达到特定值时，它们会相互融合。由于两个温度电子流体的存在，尘埃声孤子的振幅被修改。通过在临界点附近导出修正的 KdV 和 Gardner 方程，进一步扩展了该研究。Gardner 方程揭示了双层和双极结构的存在。在这些过程中，通过对坐标进行适当的拉伸，有条不紊地结合了高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 ( 当热电子的温度达到特定值时，它们会相互融合。由于两个温度电子流体的存在，尘埃声孤子的振幅被修改。通过在临界点附近导出修正的 KdV 和 Gardner 方程，进一步扩展了该研究。Gardner 方程揭示了双层和双极结构的存在。在这些过程中，通过对坐标进行适当的拉伸，有条不紊地结合了高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 ( 由于两个温度电子流体的存在，尘埃声孤子的振幅被修改。通过在临界点附近导出修正的 KdV 和 Gardner 方程，进一步扩展了该研究。Gardner 方程揭示了双层和双极结构的存在。在这些过程中，通过对坐标进行适当的拉伸，有条不紊地结合了高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 ( 由于两个温度电子流体的存在，尘埃声孤子的振幅被修改。通过在临界点附近导出修正的 KdV 和 Gardner 方程，进一步扩展了该研究。Gardner 方程揭示了双层和双极结构的存在。在这些过程中，通过对坐标进行适当的拉伸，有条不紊地结合了高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 ( 通过对坐标进行适当的拉伸，可以有条不紊地结合高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 ( 通过对坐标进行适当的拉伸，可以有条不紊地结合高阶非线性效应。Sagdeev 的赝势分析表明，只有当相应的马赫数为 (M ) 位于 1 <  M  <  M _{c 之内}。上限M _c随着热电子温度和冷电子密度的增加而增加。本次调查的结果被认为适用于实验室和天体物理等离子体。