Abstract Electron cyclotron harmonic (ECH) waves are electrostatic emissions with frequencies between the harmonics of the electron gyrofrequencies. Their frequency properties provide clues for understanding their generation and are keys to evaluating their scattering efficiency. Based on Magnetospheric Multiscale satellite observations, we explored the statistical frequency properties of first‐harmonic band ECH waves in the outer magnetosphere. The frequencies at the peak power of ECH waves are found to be day‐night and dawn‐dusk asymmetries, with higher values in the regions from dawn to post‐noon, and these asymmetries are more evident during weaker geomagnetic activity. Furthermore, the frequencies at the peak power of ECH waves decrease gradually with increasing |MLAT| and are positively correlated with their amplitudes at each magnetic local time or |MLAT|. Information on the frequency properties of ECH waves presented in this study can be crucial for future modeling of their contributions to magnetospheric electron dynamics.

Abstract Electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves and mirror mode structures respectively produced by the cyclotron and mirror instabilities are both generated by the temperature anisotropy of ions. However, whether these two instabilities can grow simultaneously in the magnetosphere is still unclear, as well as how they distribute if they can. In this paper, we first report an event of simultaneous observation of mirror mode structures and EMIC waves and then perform a statistical survey in the magnetosphere based on the measurements from Magnetospheric Multiscale (MMS) satellites. The event is observed in the duskside (MLT ∼ 18 hr) of Earth's outer magnetosphere (L ∼ 12) near the magnetic equator (MLAT ∼ 12°). The further linear instability analyses demonstrate that mirror mode structures and EMIC waves can be simultaneously and locally generated in the magnetosphere. The statistical results show that simultaneous mirror mode structures and EMIC waves are mainly distributed in the dawnside and duskside of the outer magnetosphere with slightly larger numbers in the dawnside but no significant differences in the proton number density, and plasma beta, proton temperature anisotropy, power‐weighted wave frequency, and wave normal angle.

Abstract Whistler waves, leading to electron scattering and energy transport, are frequently observed in magnetic reconnection. High‐energy electrons produced by magnetic reconnection are expected to excite low‐frequency whistler waves. However, the study on low‐frequency whistler waves in magnetic reconnection is still quite scarce. Utilizing high‐resolution data from the Magnetospheric Multiscale (MMS) mission, we provide observations of low‐frequency whistler waves in a turbulent reconnection outflow. The quasi‐antiparallel propagating whistler waves have power peaked at ∼0.1 and wave number of ∼0.43 in the plasma rest frame. It can be excited through the cyclotron resonance by the electron butterfly distributions, which can be interpreted by a model comprising the addition of electron beams hosting perpendicular anisotropy to electron isotropy distributions. The energy of resonant electrons is calculated as 1.06∼4.16 keV, the parts corresponding to lower frequency (<∼0.1) falling into suprathermal energy range. Our study can promote the understanding of generation of whistler waves in magnetic reconnection.