拉杜·伊格纳特;马蒂亚斯·库兹克 薄膜微磁学中边界涡的有效模型。 (英语) Zbl 1517.82044号 数学。模型方法应用。科学。 第9期第33页,1929-1973(2023). 摘要:铁磁材料受非局部、非凸和多尺度的变分原理支配。主要目标是由一个单位长度的三维矢量场,即磁化强度给出,它对应于微磁能的稳定状态。我们的目的是分析一种薄膜状态,该状态捕获了磁化产生的边界涡及其相互作用能的渐近行为。本研究基于检测拓扑缺陷的“全局雅可比”概念先验的可以位于胶片的内部和边界。一个主要的困难在于估计微磁能的非局部部分,以便分离出与拓扑缺陷对应的精确项。我们通过二阶的\(\Gamma\)-收敛展开证明了边界涡旋周围的能量集中。二阶项是表示边界涡之间相互作用并控制其最佳位置的重整化能量。我们计算了重整化能量的表达式,并证明了具有两个重数为1的边界涡的极小元的存在性。还显示了磁化强度和相应的全局雅可比矩阵的紧致性结果。 MSC公司: 82D40型 磁性材料的统计力学 35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动 49J10型 两个或多个自变量自由问题的存在性理论 49J45型 涉及半连续性和收敛性的方法;放松 关键词:\(\Gamma\)-收敛;边界涡;重整化能;雅可比(Jacobian);密实度;正则调和映射;微磁学 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{R.Ignat}和\textit{M.Kurzke},数学。模型方法应用。科学。第9号,第33页,1929年--1973年(2023年;Zbl 1517.82044年) 全文: DOI程序 arXiv公司 参考文献: [1] Alama,S.、Bronsard,L.和Galvao-Sousa,B.,《二维液晶的弱锚定》,《非线性分析》119(2015)74-97·Zbl 1318.82046号 [2] Arrott,A.、Heinrich,B.和Bloomberg,D.,《环形几何形状磁化过程的微磁学》,IEEE Trans。Magn.10(1974)950-953。 [3] M.Baffetti,《磁性薄膜中的奇点》,诺丁汉大学博士论文(2021年)。 [4] M.Baffetti、T.Espin和M.Kurzke,《边界涡的单一多重性结果》(2023),正在准备中。 [5] Bethuel,F.、Brezis,H.和Hélein,F.,Ginzburg-Landau Vortices,《非线性微分方程及其应用的进展》,第13卷(Birkhäuser,1994)·Zbl 0802.35142号 [6] X.Cabré,N.Cónsul和M.Kurzke,《边界反应的极小值:重整化能,奇点位置和应用》(2023年),准备中。 [7] Cabré,X.和Solá-Morales,J.,《边界反应半空间中的层解》,Comm.Pure Appl。数学58(2005)1678-1732·Zbl 1102.35034号 [8] Carbou,G.,微磁学中的薄层,数学。模型方法应用。科学11(2001)1529-1546·Zbl 1012.82031号 [9] Chen,X.,Elliott,C.M.和Qi,T.,复值Ginzburg-Landau方程涡解的射影方法,Proc。罗伊。Soc.爱丁堡教派。A124(1994)1075-1088·Zbl 0816.34003号 [10] DeSimone,A.,Kohn,R.V.,Müller,S.和Otto,F.,薄膜微磁学的简化理论,Comm.Pure Appl。数学55(2002)1408-1460·Zbl 1027.82042号 [11] Desimone,A.、Kohn,R.V.、Müller,S.和Otto,F.,《奈尔墙的排斥相互作用和横联墙的内部长度尺度》,多尺度模型。模拟1(2003)57-104·Zbl 1059.82046号 [12] DeSimone,A.、Kohn,R.V.、Müller,S.和Otto,F.,《微磁学的最新分析发展》,载于《磁滞科学》,Bertotti,G.和Mayergoyz,I.编辑,第2卷,第4章(爱思唯尔学术出版社,2005年),第269-381页·Zbl 1151.35426号 [13] Döring,L.和Ignat,R.,《软铁磁薄膜中小角度非对称畴壁》,Arch。定额。机械。分析220(2016)889-936·Zbl 1334.35332号 [14] Döring,L.,Ignat,R.和Otto,F.,软铁磁膜中畴壁在从对称到不对称壁类型的交叉处的简化模型,J.Eur.Math。Soc.(JEMS)16(2014)1377-1422·Zbl 1301.49124号 [15] Gioia,G.和James,R.D.,《超薄膜的微磁学》,Proc。罗伊。Soc.伦敦。A、 数学。物理学。《工程科学》453(1997)213-223。 [16] Hervé,R.-M.和Hervá,M.,《定性描述解决方案》,《不确定方程》,《金兹堡-兰道方程》,Ann.Inst.H.PoincaréAnal。Non Linéaire 11(1994)427-440·Zbl 0836.34090号 [17] Ignat,R.,A\(\operatorname{\Gamma}\)-微磁学中Néel壁的收敛结果,计算变量偏微分方程36(2009)285-316·Zbl 1175.49014号 [18] Ignat,R.,《铁磁薄膜中一些新结果的调查》,载于《Séminaire:方程aux Dériveées Partielles》,2007-2008年,(埃科尔理工学院,2009年),第VI号实验,第21页·邮编:1180.35497 [19] Ignat,R.,无发散向量场的奇异性,其值为(S^1)或(S^2)。《微磁学应用》,《汇流数学》4(2012)1230001·Zbl 1262.35194号 [20] Ignat,R.和Jerrard,R.L.,二维黎曼流形上一些Ginzburg-Landau模型中旋涡之间的重整化能量,Arch。定额。机械。分析239(2021)1577-1666·Zbl 1462.35375号 [21] Ignat,R.和Knüpfer,H.,薄膜微磁学中的涡旋能量和奈尔壁,Comm.Pure Appl。数学63(2010)1677-1724·兹比尔1200.49046 [22] Ignat,R.和Kurzke,M.,《边界涡二维Ginzburg-Landau模型中的全球雅可比和(算子名{Gamma})收敛》,J.Funct。分析280(2021)108928·Zbl 1458.35396号 [23] Ignat,R.,Kurzke,M.和Lamy,X.,具有渐近无限边界能量的二维Ginzburg-Landau无涡解模量的全局一致估计,SIAM J.Math。分析52(2020)524-542·Zbl 1437.35646号 [24] Ignat,R.和Moser,R.,微磁学中非局部Ginzburg-Landau型模型中畴壁的相互作用能,Arch。定额。机械。分析221(2016)419-485·Zbl 1342.35362号 [25] Ignat,R.和Moser,R.,Néel walls with predicted winding number and how a non-local term can change the energy lands,《微分方程》263(2017)5846-5901·Zbl 1402.35096号 [26] Ignat,R.和Moser,R.,《(mathbb{S}^1)值非局部Allen-Cahn型模型中规定绕组数的能量最小值》,Adv.Math.357(2019)106819·Zbl 1427.82054号 [27] Ignat,R.和Otto,F.,薄膜微磁学中Landau态的致密性结果,Ann.Inst.H.PoincaréAnal。Non Linéaire 28(2011)247-282·Zbl 1216.49041号 [28] Kohn,R.V.和Slastikov,V.V.,《微磁学的另一薄膜极限》,Arch。定额。机械。分析178(2005)227-245·Zbl 1074.78012号 [29] Kreisbeck,C.,《薄膜的另一种方法——小样品区微磁自由能的极限》,Quart。申请。数学71(2013)201-213·Zbl 1264.49011号 [30] Kurzke,M.,磁性薄膜中的边界涡,计算变量偏微分方程26(2006)1-28·Zbl 1151.35006号 [31] Kurzke,M.,具有周期势阱的非局部奇异摄动问题,ESAIM控制优化。计算变量12(2006)52-63·Zbl 1107.49016号 [32] Kurzke,M.,《边界涡的梯度流动运动》,Ann.Inst.H.PoincaréAnal。Non Linéaire 24(2007)91-112·Zbl 1114.35022号 [33] Kurzke,M.、Melcher,C.和Moser,R.,《铁磁薄膜中的畴壁和旋涡》,载于《多尺度问题的分析、建模和模拟》(Springer,2006),第249-298页·Zbl 1367.82015年 [34] Kurzke,M.,Melcher,C.和Moser,R.,施加磁场的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的涡旋运动,《数学模型中的奇异现象和缩放》,编辑Griebel,M.(Springer-Verlag,2013),第113-132页·Zbl 1326.35367号 [35] Melcher,C.,奈尔墙的对数尾,拱门。定额。机械。分析168(2003)83-113·Zbl 1151.82437号 [36] Melcher,C.,Néel墙的对数下界,计算变量。偏微分方程21(2004)209-219·Zbl 1054.78011号 [37] Morini,M.和Slastikov,V.,具有周期性表面粗糙度的铁磁薄膜的简化模型,《非线性科学杂志》28(2018)513-542·Zbl 1390.35015号 [38] Moser,R.,《薄铁磁薄膜的金兹堡-朗道旋涡》,AMRX应用。数学。Res.Express1(2003)1-32·Zbl 1057.35070号 [39] Moser,R.,铁磁薄膜的边界涡旋,Arch。定额。机械。分析174(2004)267-300·Zbl 1099.82025号 [40] Moser,R.,《微磁学薄膜极限的移动边界涡》,Comm.Pure Appl。数学58(2005)701-721·Zbl 1080.35155号 [41] Struwe,M.,《关于(2)维Ginzburg-Landau模型极小元的渐近行为》,微分积分方程7(1994)1613-1624·Zbl 0809.35031号 [42] Toland,J.F.,《Peierls-Nabarro和Benjamin-Ono方程》,J.Funct。分析.145(1997)136-150·Zbl 0876.35106号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。