计算微磁学中的质量集中中点格式：牛顿线性化及其在磁斯格明子动力学中的应用
数值分析
2022-03-15 v1 数值分析
摘要
我们讨论了一种用于数值逼近 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程的质量集中中点格式，该方程描述了铁磁材料磁化强度的动力学。除经典微磁场贡献外，我们的设定涵盖了非标准的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用，它是磁斯格明子成核与稳定的关键要素。我们的分析还包括对所出现非线性系统的不精确求解，对此我们讨论了文献中一种保持约束的定点求解器，以及一种基于牛顿法的新型方法。我们对两种线性化技术进行了数值比较，表明牛顿求解器所需的非线性迭代次数显著更少。此外，在关于磁斯格明子的数值研究中，我们证明对于对能量扰动非常敏感的磁化动力学，中点格式因其守恒性质优于文献中的耗散切平面格式。
引用
@article{arxiv.2203.06445,
title = {The mass-lumped midpoint scheme for computational micromagnetics: Newton linearization and application to magnetic skyrmion dynamics},
author = {Giovanni Di Fratta and Carl-Martin Pfeiler and Dirk Praetorius and Michele Ruggeri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06445},
year = {2022}
}
备注
38 pages, 6 figures, 1 table