کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4967920 1449385 2017 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The mimetic finite difference method for the Landau-Lifshitz equation
ترجمه فارسی عنوان
روش متمایز محدود مینیمم برای معادله لانداو-لیفشیتز
ترجمه چکیده
معادله لانداو-لیفشیتز دینامیک مغناطیسی در مواد فرو مغناطیسی را توصیف می کند. این معادله بسیار غیر خطی است و دارای محدودیت غیر محدب است (مقدار مغناطیس ثابت است) که چالش های جالب در توسعه روش های عددی را نشان می دهد. ما برای تجزیه و تحلیل این معادله، طرح های اختلاف محدود و معکوس واضح و ضمنی را توسعه می دهیم. این طرح ها بر روی مش های کلی پلیتوپال کار می کنند که انعطاف پذیری بسیار زیادی را برای مدل سازی دستگاه های مغناطیسی با اشکال مختلف ارائه می دهند. یک طرح بر روی کره ی واحد برای حفظ مقدار مغناطیس استفاده می شود. ما همچنین اثبات می کنیم که نشان می دهد که انرژی مبادله در شرایط خاص کاهش می یابد. طرح های توسعه یافته در شبکه های عمومی که شامل مش های تحریف شده و تصادفی هستند مورد آزمایش قرار می گیرند. آزمایش های عددی عبارتند از آزمون پیشنهاد شده توسط موسسه ملی استاندارد و فناوری و آزمون ایجاد ساختارهای ساختمانی دامنه در یک فیلم نازک.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
The Landau-Lifshitz equation describes the dynamics of the magnetization inside ferromagnetic materials. This equation is highly nonlinear and has a non-convex constraint (the magnitude of the magnetization is constant) which poses interesting challenges in developing numerical methods. We develop and analyze explicit and implicit mimetic finite difference schemes for this equation. These schemes work on general polytopal meshes which provide enormous flexibility to model magnetic devices with various shapes. A projection on the unit sphere is used to preserve the magnitude of the magnetization. We also provide a proof that shows the exchange energy is decreasing in certain conditions. The developed schemes are tested on general meshes that include distorted and randomized meshes. The numerical experiments include a test proposed by the National Institute of Standard and Technology and a test showing formation of domain wall structures in a thin film.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 328, 1 January 2017, Pages 109-130
نویسندگان
, ,