投影与非投影方案在微磁模拟中的比较研究
材料科学
2026-05-08 v1
摘要
在微磁模拟中，磁化强度的恒定可以从连续方程推导得出。由于磁化在连续方程中的演化方向垂直于由磁化和有效场确定的平面，取两侧内积后显示磁化强度演化率为零，从而保持磁化强度恒定。从这一角度看，方程本身可以维持磁化强度恒定的约束。我们对连续方程进行离散化，比较了两种一级半隐式时域策略：一种是隐式高斯-塞德尔方法，另一种是半隐式后向微分公式(BDF)方法。我们考虑这两种方法在是否包含投影步骤的比较。微磁模拟结果表明，当耗散系数较大时，隐式高斯-塞德尔方法在包含投影步骤与不包含投影步骤之间在实现的稳态和域壁运动方面存在显著差异。当选取合适的耗散系数时，两者之间的差异缩小，稳态和域壁运动都可以被模拟。对于另一种方法BDF1，无论耗散系数是大是小，带或不带投影步骤的结果都相当一致，能够有效地模拟域壁运动。
引用
@article{arxiv.2605.05858,
title = {A Comparative Study of Projected and Unprojected Schemes for Micromagnetic Simulations},
author = {Changjian Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.05858},
year = {2026}
}