微磁学软件MuMax3与OOMMF及其应用

摘要

随着计算机科学技术的进步，微磁学作为磁学的一个重要分支近年来发展迅速.微磁学理论中的Landau-Lifshitz-Gilbert(L-L-G)方程能够有效分析磁矩的运动，但对于大多数较为复杂的自旋结构，研究者只能通过计算机软件进行数值模拟，如MuMax3和Object Oriented MicroMagnetic Framework(OOMMF)这2款最为常用的微磁学软件能够模拟出复杂的自旋结构.对比分析这2款软件，发现MuMax3和OOMMF的计算方法相同，都是利用有限差分法对材料进行离散化，但2款软件的运行环境、计算精度和计算速度存在较大的差异.MuMax3和OOMMF应用较为广泛，能够计算铁磁、反铁磁和亚铁磁等多种磁性材料的性质，可用于研究磁滞回线、温度效应和铁磁相变等多种物理机制.对MuMax3和OOMMF这2款微磁学模拟软件的介绍和对比发现，这2款软件各有优点，有利于科研人员系统地了解这2款软件，为科研人员在选择微磁学模拟软件时提供重要依据.

关键词

微磁学 / 模拟软件 / MuMax3 / OOMMF