先进记录系统模型：面向颗粒薄膜磁记录系统的多时间尺度微磁学代码

微磁学建模能够在不受原子尺度建模计算成本限制的情况下准确模拟大型磁系统。通过微磁学建模，根据所用求解器，可模拟由数千个晶粒组成的系统，时间范围从纳秒到数年。在此我们介绍并发布了一个开源多时间尺度微磁学代码，结合了三个关键求解器：Landau-Lifshitz-Gilbert、Landau-Lifshitz-Bloch、Kinetic Monte Carlo。该代码称为 MARS（Models of Advanced Recording Systems，先进记录系统模型），能够准确模拟大型且结构复杂的单层与多层颗粒系统中的磁化动力学。短时尺度模拟通过所实现的 Landau-Lifshitz-Gilbert 与 Landau-Lifshitz-Bloch 求解器分别针对远离和接近居里点的系统完成。这使得通用垂直磁记录以及最先进的热辅助磁记录（HAMR）的读/写模拟成为可能。长时尺度行为通过 Kinetic Monte Carlo 求解器模拟，可研究信噪比与数据耐久性。这些求解器的结合在单一软件包中开启了多时间尺度模拟的可能。例如，从初始数据写入、数据读回到长期数据存储的整个 HAMR 过程都可通过 MARS 单次模拟完成。MARS 材料输入采用原子尺度参数化，实现了高度准确的材料描述，在原子模拟与真实世界实验间架起桥梁。因此 MARS 能够执行记录媒体研发各方面的模拟，从材料表征与优化到系统设计与实现。