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朗道-利夫希兹方程
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在物理學上,朗道-利夫希兹-吉爾伯特方程(Landau–Lifshitz–Gilbert),是以列夫·達維多維奇·朗道、叶夫根尼·利夫希茨和T·L·吉爾伯特命名的物理方程,以差分方程為基礎闡述一個進動磁性粒子的自發磁化。由T·L·吉爾伯特修改列夫·達維多維奇·朗道、叶夫根尼·利夫希茨的方程得到。该方程可以描述无外场作用下粒子受平均场作用而产生的运动。该方程直接暗示了自旋系统存在孤子。 朗道-利夫希兹方程是非线性偏微分方程,该方程有单一孤子的严格解,对于多孤子情形,可以采取数值方法求解。該方程在在不同情形下模擬微磁性磁場的鐵磁性磁場,尤其孤子於磁場的時閾行為。.[1] 附加方程用於闡述自旋极化电流对磁体的影响。[2]
朗道-利夫希茲方程

設一個鐵磁體,磁化強度M可在其內部發生變化,但每一點擁有相等的磁飽和強度MS.朗道-利夫希兹-吉爾伯特方程對磁化響應于轉矩的旋轉,引入:[3][4][5]
其中,γ 是孤子旋磁比,λ是現象阻尼參數,則:
其中,α是一个无量纲常数,称为阻尼因子。有效場場Heff為外部場的一個組合時,退磁場(磁化磁場)的量子力學效應。解方程前提是包含用於退磁場的附加方程。
採用不可逆的統計力學法,可獨立推導出朗道-利夫希茲方程。[6]
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朗道-利夫希茲-吉爾伯特方程
1955年吉爾伯特由一個依賴於磁場的時間導數取代了朗道-利夫希茲的阻尼項:
其中,η 是材料特性的阻尼參數。它可以轉化為朗道-利夫希茲方程:
由此:
此情形的朗道-利夫希茲方程中,進動期γ'依賴於阻尼項。這更好地代表現實中磁體影響時,阻尼較大。
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方程形式
该方程的基本思想就是,在规范场作用下,粒子的运动本身会产生电磁场,而这种电磁场可以自我驱动于每一个粒子
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协变情况下,, 这里的速度代表的是粒子运动的群速度。
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物理意义
平均场引发的自我驱动往往具有自持效果,这种效果的体现就是一群粒子可以形成稳定的孤子波。这就是磁性孤子。
参考文献
延伸閱讀
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