마그네틱 동역학 비마르코프성 정량화 엔트로피 생산률 기반

초록

본 논문은 전통적인 랜드우-리프시츠-길버트(LLG) 방정식과 그 관성(iLLG) 및 개방계(os‑LLG) 확장형을 비교하여 엔트로피 생산률(EPR)의 부호 변화를 통해 비마르코프성을 정량화한다. LLG는 항상 양의 EPR을 보이는 반면, iLLG와 os‑LLG는 일시적으로 음의 EPR을 나타내어 비마르코프적 메모리 효과가 존재함을 확인한다. 두 가지 비마르코프성 지표(negative EPR window와 relative EPR window)를 이용한 수치 실험에서 os‑LLG가 가장 큰 비마르코프성을 보이며, 초기 조건과 외부 자기장 방향에 따라 iLLG의 비마르코프성도 변한다.

상세 분석

본 연구는 마그네틱 시스템의 초고속 동역학을 기술하기 위해 세 가지 확장된 LLG 모델을 체계적으로 분석한다. 첫 번째는 전통적인 stochastic LLG 방정식으로, 마그네트화 벡터 m 의 확률 밀도 p(m,t) 에 대해 Fokker‑Planck 방정식을 도출하고, 상대 엔트로피 D