含 RKKY 相互作用磁体的精确有限差分微磁学——解析解及与标准微磁代码之比较
材料科学
2023-04-05 v1
摘要
本文中，我们展示了对于厚度超过交换长度的反铁磁耦合铁磁层，精确实现 RKKY 相互作用的重要性。为评估不同 RKKY 相互作用实现的性能，我们通过推导反平行耦合的两个无限厚磁层饱和场的解析公式，建立了一个基准问题。该基准问题表明，常用有限差分代码中最新水平的实现在 2 nm 网格尺寸下导致的饱和场误差超过 20%，而该尺寸远小于材料的交换长度。为提高精度，我们开发了基于高阶单元和基于节点的有限差分代码，与最新水平的实现相比显著降低了误差。对于二阶基于单元的有限元方法和一阶基于节点的有限元方法，在相同的 2 nm 网格尺寸下，饱和场误差降低了约 10 倍（2% 误差）。
引用
@article{arxiv.2206.11063,
title = {Accurate finite-difference micromagnetics of magnets including RKKY interaction -- analytical solution and comparison to standard micromagnetic codes},
author = {Dieter Suess and Sabri Koraltan and Florian Slanovc and Florian Bruckner and Claas Abert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11063},
year = {2023}
}