一种面向任意阻尼参数的第三阶隐式-显式 Runge-Kutta 方法用于 Landau-Lifshitz 方程
数值分析
2024-07-09 v1 数值分析
摘要
提出并实现了一种针对 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程的第三阶精度隐式-显式 Runge-Kutta 时间推进数值方案，用于模拟铁磁材料中磁化力学过程，阻尼参数任意。该方法具有三个显著优势：(1) 在每个 Runge-Kutta 阶段仅需求解系数常数的线性系统，大幅降低计算成本并提升效率；(2) 最优收敛率分析不对阻尼参数大小施加任何限制，与 1-D 和 3-D 数值实例中的第三阶时间精度相符；(3) 通过详细的数值研究验证了其对阻尼参数的无条件稳定性。与众多现有方法相比，本文方法在精度和效率方面表现更佳，为微磁力学仿真提供了更好的选择。
引用
@article{arxiv.2407.05253,
title = {A Third-order Implicit-Explicit Runge-Kutta Method for Landau-Lifshitz Equation with Arbitrary Damping Parameters},
author = {Yan Gui and Rui Du and Cheng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05253},
year = {2024}
}
备注
This paper has been accepted by Numerical Mathematics: Theory, Methods and Applications and is prepared for publication