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title: "微磁学：磁化怎样自己找到纹理"
description: "八章课程，讲磁化怎样运动：进动与阻尼、翻转、交换、畴壁、自旋波和电流驱动的斯格明子，每章配一个实验。"
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language: "zh-CN"
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  en: "https://sandboxphysics.com/stories/micromagnetics/"
last_modified: "2026-10-30"
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[微磁学 · 边学边做实验](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/)

从一个进动的磁矩，走到一个斯格明子

# 微磁学：磁化怎样自己找到纹理

没有人告诉磁化该朝哪儿。交换、杂散场、各向异性和阻尼一起决定它的方向。先看一个磁矩绕着磁场转，再用同一个能量造出畴壁和自旋波，最后沿赛道推一个斯格明子，检查它的拓扑荷到底说明了什么。

Sandbox Physics · 2026-10-29

一个磁矩与它的网格 · 第一至三章

## 是什么让磁化动起来

先看一个磁矩绕着磁场转、然后停下，再看磁体的形状怎样选出易轴，最后让交换作用把磁化抹平，并决定网格要多细。

[从一个磁矩开始 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/precession-and-damping/)

会动的纹理 · 第四至八章

## 畴壁、自旋波与斯格明子

把畴壁推过 Walker 场，激发一列自旋波，把畴壁接成斯格明子，用电流推动它，最后亲手读一篇研究论文里关于拓扑荷的图。

[从一道畴壁开始 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/domain-walls-and-walker-breakdown/)

## 八章课程，配着例题与实验读

1. [01 L1 磁矩先绕着磁场转，然后才停下 磁体放进磁场，为什么不直接转向磁场，而是绕着它打转？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/precession-and-damping/)
2. [02 L2 纳米磁体的形状决定易轴和翻转方式 一块扁平的长方形磁性薄膜为什么沿长边磁化？要多大的推力才能把它翻过来？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/shape-anisotropy-and-switching/)
3. [03 L2 交换作用让磁化平滑，也决定网格要多细 微磁模拟的格子要多小才够？怎样判断已经够小了？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/exchange-and-the-mesh/)
4. [04 L3 外场推畴壁，速度有上限 畴壁速度为什么只在一定外场以内随场增大？界面 DMI 又怎样移动这个阈值？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/domain-walls-and-walker-breakdown/)
5. [05 L3 一点倾斜怎样在磁体里传成自旋波 在垂直磁化膜里，给定频率的自旋波波长是多少？阻尼让它走多远就消失？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/spin-waves-and-dispersion/)
6. [06 L3 斯格明子为什么有确定的大小和整数拓扑荷 在有界面 DMI 的薄膜里，孤立斯格明子的大小由什么决定？它的拓扑荷数的是什么？为什么靠近边缘时算出的拓扑荷不恰好是 −1？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/skyrmions-and-topological-charge/)
7. [07 L4 电流把斯格明子斜着推走，边缘和弱点决定它停在哪里 电流为什么会让斯格明子斜着走？边缘和弱点又怎样改变这种运动？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/current-driven-skyrmions/)
8. [08 L4 怎样读模拟给出的斯格明子拓扑荷和钉扎阈值 模拟给出一个不是整数的斯格明子拓扑荷，或者一个让斯格明子挣脱的电流值时，怎样分辨这是物理还是数值误差？ 阅读与动手 →](https://sandboxphysics.com/zh/stories/micromagnetics/reading-skyrmion-charge-and-pinning-results/)

## 把实验开在章节旁边

这三个实验是为这门课做的，用的是同一套薄膜参数。读到例题时，把实验开在旁边，调到例题里的数值。

[用场脉冲踢一下纳米磁体 ↗](https://sandboxphysics.com/zh/labs/macrospin-switching/) [推动畴壁，激发自旋波 ↗](https://sandboxphysics.com/zh/labs/domain-wall-spin-waves/) [沿赛道推动一个斯格明子 ↗](https://sandboxphysics.com/zh/labs/skyrmion-track-pinning/)

站内其他磁学实验

这些实验早于本课程建成，它们的模型没有用到本课程的求解器。

[自旋阀里的巨磁阻 ↗](https://sandboxphysics.com/zh/labs/gmr-spin-valve/) [在洛伦兹透射电镜里看畴壁变成亮线和暗线 ↗](https://sandboxphysics.com/zh/labs/lorentz-tem/) [用电子全息把磁相位和静电相位分开 ↗](https://sandboxphysics.com/zh/labs/electron-holography/)