Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 12: Mikromagnetismus, Magnetisierungsprozesse und Domänenstrukturen I

AM 12.3: Vortrag

Mittwoch, 25. März 1998, 15:30–15:45, H23

Methoden der adaptiven Gitterverfeinerung bei mikromagnetischen Finite-Elemente Rechnungen — •R. Hertel und H. Kronmüller — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstr. 1 70569 Stuttgart

In mikromagnetischen Finite-Elemente (FE) Rechnungen können adaptive Gitterverfeinerungsmethoden eingesetzt werden, um Domänenwände oder Wirbel der Magnetisierung sowie deren Position in dünnen Schichten mit größerer Genauigkeit zu berechnen, als es i.a. mit einem regelmäßigen Gitter möglich ist. Durch eine systematische Erhöhung der Dichte von Knotenpunkten (Stützstellen) in Gebieten starker räumlicher Änderung der Magnetisierung kann ein optimiertes Gitter erzeugt werden, mit dem selbst bei vergleichsweise großen Proben (im µm-Bereich) eine hohe Genauigkeit erzielt werden kann. Hierzu werden zwei neue, einfache Methoden vorgestellt, mit Hilfe derer ein dreidimensionales Netz finiter Elemente an eine Magnetisierungsverteilung angepasst werden kann. Am Beispiel von numerisch berechneten Gleichgewichtsverteilungen der Magnetisierung in dünnen, weichmagnetischen Plättchen (1µm× 2µm, Permalloy, Schichtdicke zwischen 10 nm und 60 nm) wird demonstriert, daß diese Methoden geeignet sind, um Diskretisierungsfehler bei dreidimensionalen mikromagnetischen FE Rechnungen zu vermeiden. Es wird gezeigt, daß ab einer Schichtdicke von ca. 30 nm die stabile Konfiguration der Magnetisierung von einer Eindomänenstruktur zu einer Wirbelstruktur übergeht.