JP7047617B2

JP7047617B2 - Magnetic field simulation program, information processing device and magnetic field simulation method

Info

Publication number: JP7047617B2
Application number: JP2018116185A
Authority: JP
Inventors: 正安宅
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2038-06-19
Also published as: JP2019219246A

Description

本発明は、磁界シミュレーションプログラム、情報処理装置および磁界シミュレーション方法に関する。 The present invention relates to a magnetic field simulation program, an information processing apparatus, and a magnetic field simulation method.

磁性体の磁化挙動を解析する技術として、磁性体を小さな磁石の集合としてモデル化し、磁区状態を数値シミュレーションするマイクロマグネティックシミュレーションが知られている。マイクロマグネティックシミュレーションは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）の磁気ヘッドやＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等のミクロな磁性デバイス、および永久磁石や電磁鋼板といった磁性材料の磁区状態を解析するために用いられる。 As a technique for analyzing the magnetization behavior of a magnetic material, micromagnetic simulation is known in which the magnetic material is modeled as a set of small magnets and the magnetic domain state is numerically simulated. The micromagnetic simulation is used to analyze the magnetic domain state of a magnetic head of an HDD (Hard Disk Drive), a micro magnetic device such as an MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory), and a magnetic material such as a permanent magnet or an electromagnetic steel plate.

図１１は、マイクロ磁化による磁性体のモデル化を説明するための図である。ここで、マイクロ磁化とは、個々の小さな磁石のことである。図１１に示すように、マイクロマグネティックシミュレーションでは、磁性体を微小な要素（メッシュ）に分割し、要素ごとにマイクロ磁化９１を配置し、各マイクロ磁化９１の振る舞いを磁化ベクトル９２として計算する。 FIG. 11 is a diagram for explaining modeling of a magnetic material by micromagnetization. Here, the micromagnetization is an individual small magnet. As shown in FIG. 11, in the micromagnetic simulation, the magnetic material is divided into minute elements (mesh), the micromagnetization 91 is arranged for each element, and the behavior of each micromagnetization 91 is calculated as the magnetization vector 92.

マイクロマグネティックシミュレーションでは、各マイクロ磁化の運動を支配する方程式（支配方程式）は、式（１）であり、ＬＬＧ（Landau-Lifshitz-Gilbert）方程式と呼ばれる。

In the micromagnetic simulation, the equation (governing equation) that governs the motion of each micromagnetization is equation (1) and is called the LLG (Landau-Lifshitz-Gilbert) equation.

ここで、「→」が上に付されたｍ、γ、αおよび「→」が上に付された有効磁界ベクトルＨ_effは、それぞれ磁化ベクトル、ジャイロ磁気定数、ダンピング定数および有効磁界ベクトルである。「→」はベクトルであることを示す。以降、ベクトルを示す「→」は式中でのみ使用し、他の個所では省略する。「×」は外積を示す。 Here, m, γ, α with “→” on top and the effective magnetic field vector H _eff with “→” on top are the magnetization vector, the gyro magnetic constant, the damping constant, and the effective magnetic field vector, respectively. .. "→" indicates that it is a vector. Hereinafter, "→" indicating a vector is used only in the formula, and is omitted in other places. "X" indicates the outer product.

有効磁界ベクトルＨ_effは、式（２）のように、異方向エネルギーＥ_ani、交換結合エネルギーＥ_exc、ゼーマンエネルギーＥ_appおよび静磁エネルギーＥ_dの合成である。ここで、Ｍｓは、飽和磁化である。

The effective magnetic field vector H _eff is a synthesis of the different direction energy E _ani , the exchange binding energy E _exc , the Zeeman energy E _app , and the static energy E _d , as in Eq. (2). Here, Ms is saturation magnetization.

異方向エネルギーＥ_ani、交換結合エネルギーＥ_exc、ゼーマンエネルギーＥ_appおよび静磁エネルギーＥ_dは、それぞれ式（３）、式（４）、式（５）および式（６）で計算される。

The eccentric energy E _ani , the exchange binding energy E _exc , the Zeeman energy E _app and the static energy E _d are calculated by Eqs. (3), (4), (5) and (6), respectively.

ここで、「→」が上に付されたｋ、Ｋ_ｕ、Ａ、Ｍ_ｓおよび「→」が上に付されたＨ_appは、それぞれ磁気異方性ベクトル、磁気異方性定数、交換結合定数、飽和磁化および外部磁界ベクトルである。 Here, k, _Ku , A, _{Ms with "→" on top and H app} _with "→" on top are the magnetic anisotropy vector, the magnetic anisotropy constant, and the exchange coupling, respectively. Constant, saturation magnetization and external magnetic field vector.

「→」が上に付されたH_ｄは、静磁界ベクトルであり、式（７）および式（８）で計算される。なお、φは、静磁ポテンシャルである。

Hd with “→” above is a static magnetic field vector and is calculated by _Eqs . (7) and (8). Note that φ is a static magnetic potential.

マイクロマグネティックスシミュレーションである磁界シミュレーションを情報処理装置が実施するフローチャートの参考例を、図１２を参照して説明する。図１２は、磁界シミュレーションのフローチャートの参考例を示す図である。図１２に示すように、情報処理装置は、まず、磁界シミュレーションに必要な計算データを生成する（ステップＳ９１）。例えば、情報処理装置は、対象の磁性体からメッシュを生成する。情報処理装置は、メッシュごとの、静磁ポテンシャルの領域Ｐを生成する。情報処理装置は、メッシュごとの、磁化ベクトルを配置する領域Ｍを生成する。 A reference example of a flowchart in which the information processing apparatus performs a magnetic field simulation, which is a micromagnetics simulation, will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram showing a reference example of the flowchart of the magnetic field simulation. As shown in FIG. 12, the information processing apparatus first generates calculation data necessary for the magnetic field simulation (step S91). For example, an information processing device generates a mesh from a target magnetic material. The information processing apparatus generates a region P of the static magnetic potential for each mesh. The information processing apparatus generates a region M for arranging the magnetization vector for each mesh.

そして、情報処理装置は、磁界シミュレーションに必要な各種パラメータを設定する（ステップＳ９２）。例えば、情報処理装置は、メッシュごとの、静磁ポテンシャルの初期値を設定する。情報処理装置は、メッシュごとの、磁化ベクトルの初期値を設定する。情報処理装置は、最大の時間ステップｋｍａｘを設定する。 Then, the information processing apparatus sets various parameters required for the magnetic field simulation (step S92). For example, the information processing device sets an initial value of the static magnetic potential for each mesh. The information processing device sets the initial value of the magnetization vector for each mesh. The information processing apparatus sets the maximum time step kmax.

そして、情報処理装置は、時間ステップごとに所定の時間ｋｍａｘまで、ステップＳ９３とステップＳ９７で挟まれた処理を全てのメッシュの磁化ベクトルｍ（ｉ）に対して繰り返し実行する。すなわち、情報処理装置は、メッシュｉごとに、式（８）を用いて、静磁ポテンシャルφを更新する（ステップＳ９４）。 Then, the information processing apparatus repeatedly executes the process sandwiched between steps S93 and S97 for the magnetization vector m (i) of all meshes up to a predetermined time kmax for each time step. That is, the information processing apparatus updates the static magnetic potential φ for each mesh i using the equation (8) (step S94).

情報処理装置は、メッシュｉごとに、磁界ベクトルを更新する（ステップＳ９５）。例えば、情報処理装置は、式（７）および式（８）を用いて、静磁ポテンシャルφの勾配計算により静磁界ベクトルＨ_ｄを更新する。また、情報処理装置は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐ、磁気異方性ベクトルｋおよび交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を更新する。 The information processing apparatus updates the magnetic field vector for each mesh i (step S95). For example, the information processing apparatus updates the static magnetic field vector H _d by calculating the gradient of the static magnetic potential φ using the equations (7) and (8). Further, the information processing apparatus updates the external magnetic field vector Happ, the magnetic anisotropy vector k, and the exchange-coupled magnetic field vector ( _∇m ) ² .

そして、情報処理装置は、メッシュｉごとに、磁化ベクトルｍ（ｉ）を更新する（ステップＳ９６）。例えば、情報処理装置は、式（２）～式（６）を用いて、式（１）により、磁化ベクトルｍ（ｉ）を更新する（ステップＳ９６）。 Then, the information processing apparatus updates the magnetization vector m (i) for each mesh i (step S96). For example, the information processing apparatus updates the magnetization vector m (i) by the equation (1) using the equations (2) to (6) (step S96).

そして、所定の時間分の繰り返しが完了すると、情報処理装置は、磁化ベクトルのシミュレーション結果を出力する。 Then, when the repetition for a predetermined time is completed, the information processing apparatus outputs the simulation result of the magnetization vector.

特開平１０－１２４４７９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-124479 特開平１０－３２５８５８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-325858 特開２００８－２７５４０３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-275403

ところで、マイクロマグネティックスシミュレーションでは、膨大な計算時間を要し、その大部分を静磁界ベクトルＨ_ｄの計算（式（７））に用いられる静磁ポテンシャルφの計算（式（８））が占めている。そこで、静磁界ベクトルＨ_ｄの計算は、静磁ポテンシャルφの計算を実施しないで、式（９）により実施することもできる。なお、Ｎ、μ_０は、反磁界係数、真空の透磁率を表す。

By the way, in the micromagnetics simulation, a huge calculation time is required, and most of it is occupied by the calculation of the static magnetic potential φ (formula (8)) used in the calculation of the static magnetic field vector H _d (formula (7)). ing. Therefore, the calculation of the static magnetic field vector H _d can also be performed by the equation (9) without performing the calculation of the static magnetic potential φ. Note that N and μ ₀ represent the demagnetizing field coefficient and the magnetic permeability of the vacuum.

静磁界ベクトルＨ_ｄが式（９）により実施されると、シミュレーションの計算が不正確になる場合があるという問題がある。すなわち、静磁界ベクトルＨ_ｄが式（９）により実施されることで、静磁ポテンシャルφの計算時間を省略し、シミュレーションの計算時間を短縮することができる。しかしながら、静磁界ベクトルＨ_ｄの計算は、近似のため、場合によっては、シミュレーションの計算が破綻し、不正確なシミュレーション結果となることがある。 When the static magnetic field vector H _d is carried out by the equation (9), there is a problem that the calculation of the simulation may be inaccurate. That is, by implementing the static magnetic field vector H _d by the equation (9), the calculation time of the static magnetic potential φ can be omitted, and the calculation time of the simulation can be shortened. However, since the calculation of the static magnetic field vector H _d is an approximation, the simulation calculation may fail and the simulation result may be inaccurate in some cases.

本発明は、１つの側面では、マイクロマグネティックシミュレーションの計算時間を短縮する場合に、不正確なシミュレーション結果を検出することを目的とする。 One aspect of the present invention is to detect inaccurate simulation results when reducing the computational time of micromagnetic simulations.

本願の開示する磁界シミュレーションプログラムは、１つの態様において、磁性体をメッシュ分割して得られる各要素の磁化ベクトルの状態をシミュレーションする際に、時刻ごとの各要素の静磁界ベクトルデータを、磁化ベクトルデータを用いて近似し、要素ごとに、特定の時刻の前記静磁界ベクトルデータを用いて次の時刻の磁化ベクトルデータを算出し、要素ごとに、特定の時刻と次の時刻との前記磁化ベクトルデータの変化量を算出し、要素ごとに算出された、前記磁化ベクトルデータの変化量に基づいて、前記シミュレーションを中止し、中止の旨を出力する、処理をコンピュータに実行させる。 In one embodiment, the magnetic field simulation program disclosed in the present application uses the static magnetic field vector data of each element for each time as the magnetization vector when simulating the state of the magnetization vector of each element obtained by mesh-dividing the magnetic material. Approximate using the data, calculate the magnetization vector data at the next time using the static magnetic field vector data at a specific time for each element, and calculate the magnetization vector at the specific time and the next time for each element. The computer is made to execute a process of calculating the amount of change in the data, stopping the simulation based on the amount of change in the magnetization vector data calculated for each element, and outputting a message indicating the cancellation.

１実施態様によれば、マイクロマグネティックシミュレーションの計算時間を短縮する場合に、不正確なシミュレーション結果を検出することができる。 According to one embodiment, inaccurate simulation results can be detected when the calculation time of the micromagnetic simulation is shortened.

図１は、実施例１に係る情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an information processing apparatus according to the first embodiment. 図２は、データの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of data. 図３Ａは、磁化変化量の特徴の一例を示す図（１）である。FIG. 3A is a diagram (1) showing an example of the characteristics of the amount of change in magnetization. 図３Ｂは、磁化変化量の特徴の一例を示す図（２）である。FIG. 3B is a diagram (2) showing an example of the characteristics of the amount of change in magnetization. 図４は、実施例１に係る磁界シミュレーションのフローチャートの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetic field simulation according to the first embodiment. 図５は、実施例１に係る磁化変化量算出処理のフローチャートの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetization change amount calculation process according to the first embodiment. 図６は、実施例１を適用する磁性体モデルの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a magnetic material model to which the first embodiment is applied. 図７は、実施例１に係る結果データの一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of result data according to the first embodiment. 図８は、実施例２に係る磁界シミュレーションのフローチャートの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetic field simulation according to the second embodiment. 図９は、実施例２に係る磁化変化量算出処理のフローチャートの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetization change amount calculation process according to the second embodiment. 図１０は、磁界シミュレーションプログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a computer that executes a magnetic field simulation program. 図１１は、マイクロ磁化による磁性体のモデル化を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining modeling of a magnetic material by micromagnetization. 図１２は、磁界シミュレーションのフローチャートの参考例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a reference example of the flowchart of the magnetic field simulation.

以下に、本願の開示する磁界シミュレーションプログラム、情報処理装置および磁界シミュレーション方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、情報処理装置は、マイクロマグネティックスシミュレーションを行う装置であり、磁化ベクトルを一定の時間ステップ毎に所定の時間分計算して表示する。また、本発明は、実施例により限定されるものではなく、磁界シミュレーションに広く適用可能である。 Hereinafter, examples of the magnetic field simulation program, the information processing apparatus, and the magnetic field simulation method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. The information processing device is a device that performs micromagnetics simulation, and calculates and displays the magnetization vector for a predetermined time at each fixed time step. Further, the present invention is not limited to the examples, and is widely applicable to magnetic field simulation.

［情報処理装置の構成］
図１は、実施例に係る情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、情報処理装置１は、入力部２と、表示部３と、記憶部４と、制御部５とを有する。 [Information processing device configuration]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an information processing apparatus according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the information processing apparatus 1 includes an input unit 2, a display unit 3, a storage unit 4, and a control unit 5.

入力部２は、解析を行うユーザが各種の情報や指示を情報処理装置１に入力するための入力装置である。例えば、入力部２は、キーボード、マウス、タッチパネルに対応する。表示部３は、各種の情報を表示する表示装置である。例えば、表示部３は、ディスプレイ、タッチパネルに対応する。 The input unit 2 is an input device for a user who performs analysis to input various information and instructions to the information processing device 1. For example, the input unit 2 corresponds to a keyboard, a mouse, and a touch panel. The display unit 3 is a display device that displays various types of information. For example, the display unit 3 corresponds to a display and a touch panel.

記憶部４は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。記憶部４は、メッシュデータ４１と、計算条件データ４２と、磁化ベクトルデータ４３と、磁界ベクトルデータ４４とを記憶する。 The storage unit 4 is, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk. The storage unit 4 stores the mesh data 41, the calculation condition data 42, the magnetization vector data 43, and the magnetic field vector data 44.

メッシュデータ４１は、シミュレーション対象となる磁性体の領域を有限要素法や有限差分法により有限個に分割された複数の要素からなるデータである。要素とは、シミュレーション対象となる領域を分割した最小単位の領域であり、複数の節点によって構成される。 The mesh data 41 is data composed of a plurality of elements in which a region of a magnetic material to be simulated is divided into a finite number by a finite element method or a finite difference method. An element is a region of the smallest unit obtained by dividing a region to be simulated, and is composed of a plurality of nodes.

計算条件データ４２は、磁界シミュレーションの計算条件に関するデータである。計算条件データ４２には、例えば、有限要素法や有限差分法で扱うメッシュの個々の要素の数や、時間ステップの値が含まれる。 The calculation condition data 42 is data relating to the calculation conditions of the magnetic field simulation. The calculation condition data 42 includes, for example, the number of individual elements of the mesh handled by the finite element method or the finite difference method, and the value of the time step.

磁化ベクトルデータ４３は、磁界シミュ―レーションすなわちマイクロマグネティックシミュレーションの結果を示す磁化ベクトルのデータである。磁化ベクトルデータ４３には、時間ステップ毎の各要素の磁化ベクトルの計算値が所定の時間分含まれる。 The magnetization vector data 43 is the magnetization vector data showing the result of magnetic field simulation, that is, micromagnetic simulation. The magnetization vector data 43 includes the calculated value of the magnetization vector of each element for each time step for a predetermined time.

磁界ベクトルデータ４４は、磁界シミュ―レーションすなわちマイクロマグネティックシミュレーションの結果を計算する際に用いられる静磁界ベクトルのデータである。磁界ベクトルデータ４４には、時間ステップ毎の各要素の静磁界ベクトルなどの磁界ベクトルの計算値が所定の時間分含まれる。 The magnetic field vector data 44 is data of a static magnetic field vector used when calculating the result of magnetic field simulation, that is, micromagnetic simulation. The magnetic field vector data 44 includes calculated values of the magnetic field vector such as the static magnetic field vector of each element for each time step for a predetermined time.

制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の電子回路に対応する。そして、制御部５は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。例えば、制御部５は、磁界シミュレーション処理を実行する。磁界シミュレーション処理は、記憶部４からメッシュデータ４１および計算条件データ４２を読み込んで計算を開始する。そして、磁界シミュレーション処理は、時間ごとに各メッシュの磁化ベクトルを算出するときに、算出結果のチェックを行い、計算が破綻する前に、処理を中止し、中止をユーザに通知する。 The control unit 5 corresponds to an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit). Then, the control unit 5 has an internal memory for storing a program and control data defining various processing procedures, and executes various processing by these. For example, the control unit 5 executes a magnetic field simulation process. The magnetic field simulation process starts the calculation by reading the mesh data 41 and the calculation condition data 42 from the storage unit 4. Then, the magnetic field simulation process checks the calculation result when calculating the magnetization vector of each mesh for each time, cancels the process, and notifies the user of the cancellation before the calculation fails.

制御部５は、前処理部５１と、磁界計算部５２と、磁化計算部５３と、磁化変化量判定部５４と、異常出力部５５とを有する。なお、磁界計算部５２は、磁界ベクトル計算部の一例である。磁化計算部５３は、磁化計算部の一例である。磁化変化量判定部５４は、変化量計算部の一例である。異常出力部５５は、出力部の一例である。 The control unit 5 includes a preprocessing unit 51, a magnetic field calculation unit 52, a magnetization calculation unit 53, a magnetization change amount determination unit 54, and an abnormal output unit 55. The magnetic field calculation unit 52 is an example of the magnetic field vector calculation unit. The magnetization calculation unit 53 is an example of the magnetization calculation unit. The magnetization change amount determination unit 54 is an example of the change amount calculation unit. The abnormal output unit 55 is an example of an output unit.

前処理部５１は、磁界シミュレーション処理の前に、前処理を行う。例えば、前処理部５１は、メッシュデータ４１を生成する。また、前処理部５１は、メッシュデータ４１の各要素に配置する磁化ベクトルを生成し、初期値を設定する。また、前処理部５１は、磁界シミュレーション処理に必要な各種パラメータを設定する。 The pre-processing unit 51 performs pre-processing before the magnetic field simulation processing. For example, the preprocessing unit 51 generates mesh data 41. Further, the preprocessing unit 51 generates a magnetization vector to be arranged in each element of the mesh data 41 and sets an initial value. Further, the preprocessing unit 51 sets various parameters required for the magnetic field simulation processing.

磁界計算部５２は、各要素の磁化ベクトルの状態をシミュレーションする際に、時刻ごとの各要素の磁界ベクトルを計算する。 The magnetic field calculation unit 52 calculates the magnetic field vector of each element for each time when simulating the state of the magnetization vector of each element.

例えば、磁界計算部５２は、式（９）を用いて、静磁界ベクトルＨ_ｄを計算する。すなわち、磁界計算部５２は、静磁ポテンシャルの計算を実施しないで、静磁界ベクトルを近似する。なお、式（９）の中のＮ、μ_０は、反磁界係数、真空の透磁率である。式（９）の中のＭｓは、飽和磁化である。これにより、磁界計算部５２は、式（８）の静磁ポテンシャルφの計算時間を省略し、静磁界ベクトルＨ_ｄを近似することで、結果的に磁界シミュレーションの計算時間を短縮することが可能となる。 For example, the magnetic field calculation unit 52 calculates the static magnetic field vector H _d using the equation (9). That is, the magnetic field calculation unit 52 approximates the static magnetic field vector without performing the calculation of the static magnetic potential. Note that N and μ ₀ in the equation (9) are the demagnetizing field coefficient and the magnetic permeability of the vacuum. Ms in the formula (9) is saturation magnetization. As a result, the magnetic field calculation unit 52 can omit the calculation time of the static magnetic potential φ in the equation (8) and approximate the static magnetic field vector _Hd , and as a result, the calculation time of the magnetic field simulation can be shortened. Will be.

加えて、磁界計算部５２は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを計算する。磁界計算部５２は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを計算する。磁界計算部５２は、磁気異方性ベクトルｋを計算する。磁界計算部５２は、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を計算する。 In addition, the magnetic field calculation unit 52 calculates the external magnetic field vector _Happ . The magnetic field calculation unit 52 calculates the external magnetic field vector _Happ . The magnetic field calculation unit 52 calculates the magnetic anisotropy vector k. The magnetic field calculation unit 52 calculates the exchange-bonded magnetic field vector (∇m) ² .

また、磁界計算部５２は、各種磁界ベクトルの計算結果を磁界ベクトルデータ４４として記憶部４に格納する。 Further, the magnetic field calculation unit 52 stores the calculation results of various magnetic field vectors in the storage unit 4 as magnetic field vector data 44.

磁化計算部５３は、要素ごとに、特定の時刻の磁界ベクトルを用いて次の時刻の磁化ベクトルを計算する。例えば、磁化計算部５３は、磁界計算部５２によって計算された各種ベクトルを式（３）～式（６）に代入して、各種エネルギーを計算する。そして、磁化計算部５３は、式（２）により有効磁界ベクトルＨ_ｅｆｆを算出する。そして、磁化計算部５３は、有効磁界ベクトルＨ_ｅｆｆを式（１）に代入して、次の時刻の磁化ベクトルを計算する。 The magnetization calculation unit 53 calculates the magnetization vector at the next time using the magnetic field vector at a specific time for each element. For example, the magnetization calculation unit 53 substitutes various vectors calculated by the magnetic field calculation unit 52 into the equations (3) to (6) to calculate various energies. Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the effective magnetic field vector H _eff by the equation (2). Then, the magnetization calculation unit 53 substitutes the effective magnetic field vector H _eff into the equation (1) to calculate the magnetization vector at the next time.

また、磁化計算部５３は、計算結果を磁化ベクトルデータ４３として記憶部４に格納する。 Further, the magnetization calculation unit 53 stores the calculation result as the magnetization vector data 43 in the storage unit 4.

磁化変化量判定部５４は、磁化ベクトルの変化量を判定する。例えば、磁化変化量判定部５４は、要素ごとに、特定の時刻と次の時刻との磁化ベクトルの変化量を算出する。なお、磁化ベクトルの変化量は、以降、「磁化の変化量」や「磁化変化量」と同義である。磁化変化量判定部５４は、要素ごとの各磁化の変化量の最大値を取得する。磁化変化量判定部５４は、取得した変化量の最大値が変化量の閾値より大きいか否かを判定する。 The magnetization change amount determination unit 54 determines the change amount of the magnetization vector. For example, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the change amount of the magnetization vector between a specific time and the next time for each element. The amount of change in the magnetization vector is hereinafter synonymous with "amount of change in magnetization" and "amount of change in magnetization". The magnetization change amount determination unit 54 acquires the maximum value of the change amount of each magnetization for each element. The magnetization change amount determination unit 54 determines whether or not the maximum value of the acquired change amount is larger than the threshold value of the change amount.

なお、変化量の閾値は、磁化シミュレーションの計算実行時に、作業者によって定義される。特定の時刻と次の時刻との時間刻みが大きいと、時間積分の回数が減るため、計算時間は短縮されるが、１時間ステップ当たりの磁化変化量は大きくなる。磁化シミュレーションでは、磁化の歳差運動（式（１）の右辺第１項）を取り扱う必要があり、磁化の変化量が大きい場合には解析の精度が著しく下がってしまう。そこで、作業者は、計算時間と計算精度のバランスを考え、磁化変化量の閾値および時間刻みを定義する必要がある。 The threshold value of the amount of change is defined by the operator when the calculation of the magnetization simulation is executed. When the time step between a specific time and the next time is large, the number of time integrations is reduced, so that the calculation time is shortened, but the amount of change in magnetization per hour step is large. In the magnetization simulation, it is necessary to handle the precession of magnetization (the first term on the right side of equation (1)), and if the amount of change in magnetization is large, the accuracy of the analysis will drop significantly. Therefore, the operator needs to consider the balance between the calculation time and the calculation accuracy, and define the threshold value of the magnetization change amount and the time step.

ここで、特定の時刻と次の時刻との磁化ベクトルの変化量の算出方法について、説明する。特定の時刻ｋの要素ｉの磁化ベクトルをｍ_ｉ ^ｋとする。次の時刻ｋ＋１の要素ｉの磁化ベクトルをｍ_ｉ ^ｋ＋１とする。かかる場合に、磁化変化量判定部５４は、磁化ベクトルの変化量ｄｍ_ｉ ^ｋを、式（１０）により算出する。

Here, a method of calculating the amount of change in the magnetization vector between a specific time and the next time will be described. Let the magnetization vector of the element _i at a specific time k be mi ^k . Let the magnetization vector of the element _i at the next time k + 1 be mi ^{k + 1} . In such a case, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the change amount ^dm _ik of the magnetization vector by the equation (10).

そして、磁化変化量判定部５４は、算出された要素ごとの各磁化の変化量ｄｍ_ｉ ^ｋの最大値ｄｍを取得する。磁化変化量判定部５４は、取得した変化量のｄｍが変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘより大きいか否かを判定する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 acquires the maximum value ^dm of the change amount dm _ik of each magnetization for each calculated element. The magnetization change amount determination unit 54 determines whether or not the acquired change amount dm is larger than the change amount threshold value dm_max.

異常出力部５５は、異常を出力する。例えば、異常出力部５５は、磁化変化量判定部５４によって変化量の最大値が変化量の閾値より大きい場合には、磁界シミュレーションを中止し、中止の旨を通知する。これにより、異常出力部５５は、磁界シミュレーションの計算時間を短縮する場合に、不正確な磁界シミュレーション結果を検出することができる。この結果、ユーザは、不正確な磁界シミュレーション結果を受け取ることを回避できる。 The abnormality output unit 55 outputs an abnormality. For example, when the maximum value of the change amount is larger than the threshold value of the change amount by the magnetization change amount determination unit 54, the abnormality output unit 55 cancels the magnetic field simulation and notifies the cancellation. As a result, the abnormal output unit 55 can detect an inaccurate magnetic field simulation result when the calculation time of the magnetic field simulation is shortened. As a result, the user can avoid receiving inaccurate magnetic field simulation results.

［データの一例］
ここで、データの一例を、図２を参照して説明する。図２は、データの一例を示す図である。 [Example of data]
Here, an example of data will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of data.

図２左図は、メッシュデータ４１の一例である。図２左図に示すように、メッシュデータ４１には、磁性体をメッシュ分割して得られる各要素の位置が設定されている。なお、メッシュデータ４１は、前処理部５１によって生成される。 The left figure of FIG. 2 is an example of mesh data 41. As shown in the left figure of FIG. 2, the position of each element obtained by dividing the magnetic material into a mesh is set in the mesh data 41. The mesh data 41 is generated by the preprocessing unit 51.

図２中図は、磁化ベクトルデータ４３の一例である。図２中図に示すように、磁化ベクトルデータ４３には、時間ステップ毎の各要素の磁化ベクトルが設定されている。なお、磁化ベクトルデータ４３は、磁化計算部５３によって更新される。 The figure in FIG. 2 is an example of the magnetization vector data 43. As shown in the middle figure of FIG. 2, the magnetization vector of each element is set in the magnetization vector data 43 for each time step. The magnetization vector data 43 is updated by the magnetization calculation unit 53.

図２右図は、磁界ベクトルデータ４４の一例である。図２中図に示すように、磁界ベクトルデータ４４には、時間ステップ毎の各要素の磁界ベクトルが設定されている。なお、磁界ベクトルデータ４４は、磁界計算部５２によって更新される。 The right figure of FIG. 2 is an example of the magnetic field vector data 44. As shown in the middle figure of FIG. 2, the magnetic field vector of each element is set in the magnetic field vector data 44 for each time step. The magnetic field vector data 44 is updated by the magnetic field calculation unit 52.

［磁化変化量の特徴の一例］
次に、磁化変化量の特徴の一例を、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、磁化変化量の特徴の一例を示す図である。なお、図３Ａおよび図３Ｂで示される磁化ベクトルは、磁化シミュレーションでは、規格化して取り扱われるため、大きさを１とする。 [Example of characteristics of the amount of change in magnetization]
Next, an example of the characteristics of the amount of change in magnetization will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. 3A and 3B are diagrams showing an example of the characteristics of the amount of change in magnetization. Since the magnetization vectors shown in FIGS. 3A and 3B are standardized and handled in the magnetization simulation, the magnitude is set to 1.

図３Ａに示すように、要素ｉについて、時刻ｋから時刻ｋ＋１に磁化ベクトルが更新されている。かかる場合には、磁化ベクトルが反転し、磁化変化量が「２」を示す。すなわち、磁化変化量が極端に大きくなってしまった場合である。かかる場合には、この要素ｉから磁化の振動が伝搬してしまうため、磁界シミュレーション処理は、不正確な結果となる。そこで、磁化シミュレーションの計算を中止する必要がある。つまり、異常出力部５５は、磁化変化量判定部５４によって各磁性要素の変化量の最大値が閾値より大きければ、磁化ベクトルデータの計算を中止し、中止の旨を通知する。 As shown in FIG. 3A, the magnetization vector of the element i is updated from the time k to the time k + 1. In such a case, the magnetization vector is inverted and the amount of change in magnetization indicates “2”. That is, it is a case where the amount of change in magnetization becomes extremely large. In such a case, the vibration of the magnetization propagates from this element i, so that the magnetic field simulation process gives an inaccurate result. Therefore, it is necessary to stop the calculation of the magnetization simulation. That is, if the maximum value of the change amount of each magnetic element is larger than the threshold value by the magnetization change amount determination unit 54, the abnormality output unit 55 stops the calculation of the magnetization vector data and notifies that the cancellation is done.

図３Ｂに示すように、要素ｉについて、時刻ｋから時刻ｋ＋１に磁化ベクトルが更新されている。かかる場合には、磁化ベクトルが９０度回転し、磁化変化量が「１」を示す。すなわち、磁化変化量が極端に大きくない場合である。かかる場合には、この要素ｉから磁化の振動が伝搬しないため、磁界シミュレーション処理は、正確な結果となる。 As shown in FIG. 3B, the magnetization vector of the element i is updated from the time k to the time k + 1. In such a case, the magnetization vector is rotated by 90 degrees, and the amount of change in magnetization indicates “1”. That is, it is a case where the amount of change in magnetization is not extremely large. In such a case, the vibration of the magnetization does not propagate from this element i, so that the magnetic field simulation process gives an accurate result.

［磁界シミュレーションのフローチャート］
図４は、実施例１に係る磁界シミュレーションのフローチャートの一例を示す図である。 [Flowchart of magnetic field simulation]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetic field simulation according to the first embodiment.

図４に示すように、前処理部５１は、計算データを生成する（ステップＳ１１）。例えば、前処理部５１は、磁界シミュレーションで用いられるメッシュデータ４１を生成する。前処理部５１は、磁界シミュレーションで用いられる磁化ベクトルデータ４３を生成する。 As shown in FIG. 4, the preprocessing unit 51 generates calculation data (step S11). For example, the preprocessing unit 51 generates mesh data 41 used in the magnetic field simulation. The preprocessing unit 51 generates the magnetization vector data 43 used in the magnetic field simulation.

そして、前処理部５１は、各種パラメータを設定する（ステップＳ１２）。例えば、前処理部５１は、磁化ベクトルデータ４３の初期値を設定する。前処理部５１は、最大のステップ数であるｋｍａｘを設定する。前処理部５１は、変化量の閾値であるｄｍ＿ｍａｘを設定する。 Then, the preprocessing unit 51 sets various parameters (step S12). For example, the preprocessing unit 51 sets the initial value of the magnetization vector data 43. The preprocessing unit 51 sets kmax, which is the maximum number of steps. The preprocessing unit 51 sets dm_max, which is a threshold value for the amount of change.

そして、情報処理装置１は、時間ステップｋ毎に最大のステップ数ｋｍａｘまで、ステップＳ１３とＳ１７で挟まれた処理を繰り返し実行する。すなわち、磁界計算部５２は、要素ごとに、静磁界ベクトルを含む磁界ベクトルを更新する（ステップＳ１４）。そして、磁化計算部５３は、要素ごとに、磁化ベクトルを更新する（ステップＳ１５）。そして、磁化変化量判定部５４は、要素ごとに、時間ステップｋと前回の時間ステップｋ－１との磁化ベクトルの変化量（磁化変化量）を算出する。そして、磁化変化量判定部５４は、要素ごとの磁化変化量から、この時間ステップｋに対する磁化変化量ｄｍを算出する。かかる磁化変化量算出処理のフローチャートは、後述する。 Then, the information processing apparatus 1 repeatedly executes the process sandwiched between steps S13 and S17 up to the maximum number of steps kmax for each time step k. That is, the magnetic field calculation unit 52 updates the magnetic field vector including the static magnetic field vector for each element (step S14). Then, the magnetization calculation unit 53 updates the magnetization vector for each element (step S15). Then, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the change amount (magnetization change amount) of the magnetization vector between the time step k and the previous time step k-1 for each element. Then, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the magnetization change amount dm with respect to this time step k from the magnetization change amount for each element. The flowchart of the magnetization change amount calculation process will be described later.

そして、磁化変化量判定部５４は、磁化変化量ｄｍが変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ１６）。磁化変化量ｄｍが変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、情報処理装置１は、時間ステップｋを１加算すべく、ステップＳ１３に移行する。情報処理装置１は、時間ステップｋが最大のステップ数ｋｍａｘに達すると、磁界シミュレーションを終了する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 determines whether or not the magnetization change amount dm is larger than the change amount threshold value dm_max (step S16). When it is determined that the magnetization change amount dm is equal to or less than the change amount threshold value dm_max (step S16; No), the information processing apparatus 1 shifts to step S13 in order to add 1 to the time step k. The information processing apparatus 1 ends the magnetic field simulation when the time step k reaches the maximum number of steps kmax.

一方、磁化変化量ｄｍが変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘより大きいと判定した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、異常出力部５５は、磁界シミュレーションを中止し、中止の旨を通知する（ステップＳ１８）。 On the other hand, when it is determined that the magnetization change amount dm is larger than the change amount threshold value dm_max (step S16; Yes), the abnormal output unit 55 cancels the magnetic field simulation and notifies the cancellation (step S18).

［磁化変化量算出処理のフローチャート］
図５は、実施例１に係る磁化変化量算出処理のフローチャートの一例を示す図である。なお、図５のフローチャートは、時刻ｋにおける要素ｉに対するループを行い、時刻ｋにおける磁化変化量ｄｍを算出する。 [Flowchart of magnetization change amount calculation process]
FIG. 5 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetization change amount calculation process according to the first embodiment. In the flowchart of FIG. 5, a loop is performed for the element i at the time k, and the magnetization change amount dm at the time k is calculated.

図５に示すように、磁化変化量算出処理は、磁化変化量ｄｍを初期化する（ステップＳ２１）。磁化変化量算出処理は、ステップＳ２２とステップＳ３０で挟まれる処理を要素ｉに対する処理として、ｉを変えながら全ての要素に対して行う。 As shown in FIG. 5, the magnetization change amount calculation process initializes the magnetization change amount dm (step S21). The magnetization change amount calculation process is performed for all the elements while changing i, with the process sandwiched between steps S22 and S30 as the process for the element i.

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、静磁界ベクトルＨ_ｄを更新する（ステップＳ２３）。例えば、磁界計算部５２は、式（９）より、静磁界ベクトルＨ_ｄを更新する。そして、磁化計算部５３は、式（６）により、静磁界ベクトルＨ_ｄを用いて静磁エネルギーＥ_ｄを算出する。そして、磁化計算部５３は、静磁エネルギーＥ_ｄを用いて、式（２）の第４項を算出する。 For each element i, the magnetic field calculation unit 52 updates the static magnetic field vector H _d (step S23). For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the static magnetic field vector _Hd from the equation (9). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the static energy E _d using the static magnetic field vector H _d according to the equation (6). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the fourth term of the equation (2) using the static magnetic energy _Ed .

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを更新する（ステップＳ２４）。例えば、磁界計算部５２は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを更新する。そして、磁化計算部５３は、式（５）により、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを用いて外部磁界エネルギーＥ_ａｐｐを算出する。そして、磁化計算部５３は、外部磁界エネルギーＨ_ａｐｐを用いて、式（２）の第３項を算出する。 For each element i, the magnetic field calculation unit 52 updates the external magnetic field vector _Happ (step S24). For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the external magnetic field vector _Happ . Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the external magnetic field energy _Eapp using the external magnetic field vector _Happ according to the equation (5). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the third term of the equation (2) using the external magnetic field energy _Happ .

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、異方性磁界ベクトルｋを更新する（ステップＳ２５）。例えば、磁界計算部５２は、磁気異方性ベクトルｋを更新する。そして、磁化計算部５３は、式（３）により、磁気異方性ベクトルｋを用いて異方性エネルギーＥ_ａｎｉを算出する。そして、磁化計算部５３は、異方性エネルギーＥ_ａｎｉを用いて、式（２）の第１項を算出する。 The magnetic field calculation unit 52 updates the anisotropic magnetic field vector k for each element i (step S25). For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the magnetic anisotropy vector k. Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the anisotropic energy _Eani using the magnetic anisotropy vector k according to the equation (3). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the first term of the equation (2) using the anisotropic energy _Eani .

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を更新する（ステップＳ２６）。なお、ｍは、磁化ベクトルである。例えば、磁界計算部５２は、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を更新する。そして、磁化計算部５３は、式（４）により、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を用いて交換結合エネルギーＥ_ｅｘｃを算出する。そして、磁化計算部５３は、交換結合エネルギーＥ_ｅｘｃを用いて、式（２）の第２項を算出する。 For each element i, the magnetic field calculation unit 52 updates the exchange-coupled magnetic field vector (∇m) ² (step S26). In addition, m is a magnetization vector. For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the exchange-coupled magnetic field vector (∇m) ² . Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the exchange binding energy _Exc using the exchange binding magnetic field vector (∇m) ² according to the equation (4). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the second term of the equation (2) using the exchange binding energy _Exc .

各要素ｉに対して、磁化計算部５３は、磁化ベクトルｍ_ｉを更新する（ステップＳ２７）。例えば、磁化計算部５３は、式（２）により有効磁界ベクトルＨ_ｅｆｆを算出する。そして、磁化計算部５３は、計算した有効磁界ベクトルＨ_ｅｆｆを用いて式（１）を算出し、磁化ベクトルｍ_ｉを更新する。 For each element _i , the magnetization calculation unit 53 updates the magnetization vector mi (step S27). For example, the magnetization calculation unit 53 calculates the effective magnetic field vector H _eff by the equation (2). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the equation (1) using the calculated effective magnetic field vector H _eff , and updates the magnetization vector _mi .

各要素ｉに対して、磁化変化量判定部５４は、磁化変化量ｄｍ_ｉを計算する（ステップＳ２８）。例えば、磁化変化量判定部５４は、時間ステップｋと前回の時間ステップｋ－１との磁化ベクトルｍ_ｉの変化量（磁化変化量）ｄｍ_ｉを算出する。 For each element i, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the magnetization change amount dm _i (step S28). For example, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the change amount (magnetization change amount) dm _i of the magnetization vector _mi between the time step k and the previous time step k-1.

そして、磁化変化量判定部５４は、磁化変化量ｄｍを更新する（ステップＳ２９）。例えば、磁化変化量判定部５４は、各要素ｉに対する磁化変化量ｄｍ_ｉのうち、最大の磁化変化量ｄｍ_ｉを磁化変化量ｄｍとして更新する。すなわち、磁化変化量判定部５４は、時刻ｋにおける磁化変化量ｄｍを更新する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 updates the magnetization change amount dm (step S29). For example, the magnetization change amount determination unit 54 updates the maximum magnetization change amount dm _i among the magnetization change amount dm _i for each element i as the magnetization change amount dm. That is, the magnetization change amount determination unit 54 updates the magnetization change amount dm at time k.

そして、磁化変化量判定部５４は、全ての要素ｉに対して磁化変化量ｄｍ_ｉを計算し、磁化変化量ｄｍを計算すると処理を終了する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the magnetization change amount dm _i for all the elements i, and when the magnetization change amount dm is calculated, the process ends.

［磁性体モデルの一例］
図６は、実施例１を適用する磁性体モデルの一例を示す図である。図６左図には、磁性体モデルとして単層磁性薄膜モデルが表わされている。単層磁性薄膜モデルは、磁性体である薄膜が単層である場合のモデルである。図６右図には、磁性体モデルとして多層磁性薄膜モデルが表わされている。多層磁性薄膜モデルは、磁性体である薄膜が多層である場合のモデルである。 [Example of magnetic model]
FIG. 6 is a diagram showing an example of a magnetic material model to which the first embodiment is applied. The left figure of FIG. 6 shows a single-layer magnetic thin film model as a magnetic material model. The single-layer magnetic thin film model is a model when the thin film which is a magnetic material is a single layer. The right figure of FIG. 6 shows a multilayer magnetic thin film model as a magnetic material model. The multi-layer magnetic thin film model is a model when the thin film, which is a magnetic material, has multiple layers.

［結果データの一例］
このような磁性体モデルを用いて、実施例１に係る磁界シミュレーションを実行した結果について説明する。図７は、実施例１に係る結果データの一例を示す図である。 [Example of result data]
The result of executing the magnetic field simulation according to the first embodiment using such a magnetic material model will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of result data according to the first embodiment.

実施例１に係る磁界シミュレーションでは、磁化変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘが０．１に設定された。かかる場合には、情報処理装置１は、閾値ｄｍ＿ｍａｘを用いた磁化変化量の判定に失敗することなく、磁界シミュレーションの計算を正常に実行する。 In the magnetic field simulation according to the first embodiment, the threshold value dm_max of the amount of change in magnetization was set to 0.1. In such a case, the information processing apparatus 1 normally executes the calculation of the magnetic field simulation without failing to determine the amount of change in magnetization using the threshold value dm_max.

図７では、実施例１に係る磁界シミュレーションを実行した場合と、従来の磁界シミュレーションを実行した場合との、総計算時間が示されている。従来の磁界シミュレーションとは、図１２で示した磁界シミュレーションのことをいう。すなわち、従来手法では、静磁界ベクトルＨ_ｄの計算に、静磁ポテンシャルφの計算を実施した場合の磁界シミュレーション手法である。なお、図７では、実施例１に係る磁界シミュレーションを新手法といい、従来の磁界シミュレーションを従来手法というものとする。 FIG. 7 shows the total calculation time when the magnetic field simulation according to the first embodiment is executed and when the conventional magnetic field simulation is executed. The conventional magnetic field simulation refers to the magnetic field simulation shown in FIG. That is, the conventional method is a magnetic field simulation method in which the calculation of the static magnetic field potential φ is performed for the calculation of the static magnetic field vector H _d . In FIG. 7, the magnetic field simulation according to the first embodiment is referred to as a new method, and the conventional magnetic field simulation is referred to as a conventional method.

図１２によると、磁性体モデルが単層磁性薄膜である場合には、新手法の総計算時間は、１５２秒であり、従来手法の総計算時間は、８０４２秒である。したがって、新手法は、従来手法より、総計算時間を約１／５０に短縮できた。また、磁性体モデルが複層磁性薄膜である場合には、新手法の総計算時間は、１６５秒であり、従来手法の総計算時間は、４６３３秒である。したがって、新手法は、従来手法より、総計算時間を約１／３０に短縮できた。 According to FIG. 12, when the magnetic material model is a single-layer magnetic thin film, the total calculation time of the new method is 152 seconds, and the total calculation time of the conventional method is 8042 seconds. Therefore, the new method can reduce the total calculation time to about 1/50 as compared with the conventional method. When the magnetic material model is a multi-layer magnetic thin film, the total calculation time of the new method is 165 seconds, and the total calculation time of the conventional method is 4633 seconds. Therefore, the new method can reduce the total calculation time to about 1/30 as compared with the conventional method.

［実施例１の効果］
このようにして、実施例１では、情報処理装置１は、磁性体をメッシュ分割して得られる各要素の磁化ベクトルの状態をシミュレーションする際に、時刻ごとの各要素の静磁界ベクトルデータを、磁化ベクトルデータを用いて近似する。情報処理装置１は、要素ごとに、特定の時刻の静磁界ベクトルデータを用いて次の時刻の磁化ベクトルデータを算出する。情報処理装置１は、要素ごとに、特定の時刻と次の時刻との磁化ベクトルデータの変化量を算出する。情報処理装置１は、要素ごとに算出された、それぞれの磁化ベクトルデータの変化量に基づいて、シミュレーションを中止し、中止の旨を出力する。かかる構成によれば、情報処理装置１は、磁界シミュレーションの計算時間を短縮する場合に、不正確なシミュレーション結果を検出することができる。 [Effect of Example 1]
In this way, in the first embodiment, the information processing apparatus 1 uses the static magnetic field vector data of each element for each time when simulating the state of the magnetization vector of each element obtained by mesh-dividing the magnetic material. Approximate using magnetization vector data. The information processing apparatus 1 calculates the magnetization vector data at the next time using the static magnetic field vector data at a specific time for each element. The information processing apparatus 1 calculates the amount of change in the magnetization vector data between a specific time and the next time for each element. The information processing apparatus 1 cancels the simulation based on the amount of change in the magnetization vector data calculated for each element, and outputs a message indicating the cancellation. According to such a configuration, the information processing apparatus 1 can detect an inaccurate simulation result when the calculation time of the magnetic field simulation is shortened.

また、情報処理装置１は、要素ごとに算出された、それぞれの磁化ベクトルデータの変化量の最大値が所定量を超える場合に、シミュレーションを中止し、中止の旨を出力する。かかる構成によれば、ユーザは、不正確な磁界シミュレーション結果を受け取ることを回避できる。 Further, the information processing apparatus 1 cancels the simulation when the maximum value of the change amount of each magnetization vector data calculated for each element exceeds a predetermined amount, and outputs a message to that effect. With such a configuration, the user can avoid receiving inaccurate magnetic field simulation results.

ところで、実施例１では、磁化変化量判定部５４は、要素ごとの各磁化の変化量の最大値が変化量の閾値より大きい場合に、磁界シミュレーションを中止し、中止の旨を通知すると説明した。しかしながら、磁化変化量判定部５４は、これに限定されず、要素ごとの各磁化の変化量の平均値が変化量の閾値より大きい場合に、磁界シミュレーションを中止し、中止の旨を通知しても良い。特に、式（１）の計算に陽解法を用いる場合には、時間刻み間隔が所定の条件を満たさないと、数値が不安定となる。そして、磁界シミュレーションの計算が発散し、磁化変化量の平均値が大きくなる場合がある。かかる場合には、実施例２の磁化変化量の平均値による判定が有効である。 By the way, in Example 1, it has been explained that the magnetization change amount determination unit 54 cancels the magnetic field simulation and notifies the cancellation when the maximum value of the change amount of each magnetization for each element is larger than the threshold value of the change amount. .. However, the magnetization change amount determination unit 54 is not limited to this, and when the average value of the change amount of each magnetization for each element is larger than the threshold value of the change amount, the magnetic field simulation is stopped and the cancellation is notified. Is also good. In particular, when the explicit method is used for the calculation of the equation (1), the numerical value becomes unstable unless the time step interval satisfies a predetermined condition. Then, the calculation of the magnetic field simulation diverges, and the average value of the amount of change in magnetization may become large. In such a case, the determination based on the average value of the amount of change in magnetization in Example 2 is effective.

そこで、実施例２に係る磁化変化量判定部５４は、要素ごとの各磁化の変化量の平均値が変化量の閾値より大きい場合に、磁界シミュレーションを中止し、中止の旨を通知する場合を説明する。 Therefore, when the average value of the change amount of each magnetization for each element is larger than the threshold value of the change amount, the magnetization change amount determination unit 54 according to the second embodiment cancels the magnetic field simulation and notifies the cancellation. explain.

［実施例２に係る情報処理装置の構成］
実施例２に係る情報処理装置１は、実施例１の図１に示す情報処理装置１と同一であるので、その重複する構成および動作の説明については省略する。 [Configuration of Information Processing Device According to Example 2]
Since the information processing apparatus 1 according to the second embodiment is the same as the information processing apparatus 1 shown in FIG. 1 of the first embodiment, the description of the overlapping configuration and operation thereof will be omitted.

［磁界シミュレーションのフローチャート］
図８は、実施例２に係る磁界シミュレーションのフローチャートの一例を示す図である。 [Flowchart of magnetic field simulation]
FIG. 8 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetic field simulation according to the second embodiment.

図８に示すように、前処理部５１は、計算データを生成する（ステップＳ４１）。例えば、前処理部５１は、磁界シミュレーションで用いられるメッシュデータ４１を生成する。前処理部５１は、磁界シミュレーションで用いられる磁化ベクトルデータ４３を生成する。 As shown in FIG. 8, the preprocessing unit 51 generates calculation data (step S41). For example, the preprocessing unit 51 generates mesh data 41 used in the magnetic field simulation. The preprocessing unit 51 generates the magnetization vector data 43 used in the magnetic field simulation.

そして、前処理部５１は、各種パラメータを設定する（ステップＳ４２）。例えば、前処理部５１は、磁化ベクトルデータ４３の初期値を設定する。前処理部５１は、最大のステップ数であるｋｍａｘを設定する。前処理部５１は、変化量の閾値であるｄｍ＿ｍａｘを設定する。 Then, the preprocessing unit 51 sets various parameters (step S42). For example, the preprocessing unit 51 sets the initial value of the magnetization vector data 43. The preprocessing unit 51 sets kmax, which is the maximum number of steps. The preprocessing unit 51 sets dm_max, which is a threshold value for the amount of change.

そして、情報処理装置１は、時間ステップｋ毎に最大のステップ数ｋｍａｘまで、ステップＳ４３とＳ４７で挟まれた処理を繰り返し実行する。すなわち、磁界計算部５２は、要素ごとに、静磁界ベクトルを含む磁界ベクトルを更新する（ステップＳ４４）。そして、磁化計算部５３は、要素ごとに、磁化ベクトルを更新する（ステップＳ４５）。そして、磁化変化量判定部５４は、要素ごとに、時間ステップｋと前回の時間ステップｋ－１との磁化ベクトルの変化量（磁化変化量）を算出する。そして、磁化変化量判定部５４は、要素ごとの磁化変化量から、この時間ステップｋに対する磁化変化量の合計ｄｍ＿ｔｏｔａｌを算出する。かかる磁化変化量算出処理のフローチャートは、後述する。 Then, the information processing apparatus 1 repeatedly executes the process sandwiched between steps S43 and S47 up to the maximum number of steps kmax for each time step k. That is, the magnetic field calculation unit 52 updates the magnetic field vector including the static magnetic field vector for each element (step S44). Then, the magnetization calculation unit 53 updates the magnetization vector for each element (step S45). Then, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the change amount (magnetization change amount) of the magnetization vector between the time step k and the previous time step k-1 for each element. Then, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the total dm_total of the magnetization change amount with respect to this time step k from the magnetization change amount for each element. The flowchart of the magnetization change amount calculation process will be described later.

そして、磁化変化量判定部５４は、磁化変化量の平均値（ｄｍ＿ｔｏｔａｌ／ｉｍａｘ）が変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ４６）。なお、ｄｍ＿ｔｏｔａｌは、各要素に対する磁化変化量の合計であり、ｉｍａｘは、要素の最大数である。磁化変化量の平均値が変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ４６）。磁化変化量の平均値が変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ４６；Ｎｏ）、情報処理装置１は、時間ステップｋを１加算すべく、ステップＳ４３に移行する。情報処理装置１は、時間ステップｋが最大のステップ数ｋｍａｘに達すると、磁界シミュレーションを終了する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 determines whether or not the average value (dm_total / imax) of the magnetization change amount is larger than the threshold value dm_max of the change amount (step S46). Note that dm_total is the total amount of change in magnetization for each element, and imax is the maximum number of elements. It is determined whether or not the average value of the magnetization change amount is larger than the change amount threshold value dm_max (step S46). When it is determined that the average value of the magnetization change amount is equal to or less than the change amount threshold value dm_max (step S46; No), the information processing apparatus 1 shifts to step S43 in order to add 1 to the time step k. The information processing apparatus 1 ends the magnetic field simulation when the time step k reaches the maximum number of steps kmax.

一方、磁化変化量の平均値が変化量の閾値ｄｍ＿ｍａｘより大きいと判定した場合（ステップＳ４６；Ｙｅｓ）、異常出力部５５は、磁界シミュレーションを中止し、中止の旨を通知する（ステップＳ４８）。 On the other hand, when it is determined that the average value of the magnetization change amount is larger than the change amount threshold value dm_max (step S46; Yes), the abnormal output unit 55 cancels the magnetic field simulation and notifies the cancellation (step S48).

［磁化変化量算出処理のフローチャート］
図９は、実施例２に係る磁化変化量算出処理のフローチャートの一例を示す図である。なお、図９のフローチャートは、時刻ｋにおける要素ｉに対するループを行い、時刻ｋにおける磁化変化量の合計ｄｍ＿ｔｏｔａｌを算出する。 [Flowchart of magnetization change amount calculation process]
FIG. 9 is a diagram showing an example of a flowchart of the magnetization change amount calculation process according to the second embodiment. In the flowchart of FIG. 9, a loop is performed for the element i at time k, and the total dm_total of the amount of change in magnetization at time k is calculated.

図９に示すように、磁化変化量算出処理は、磁化変化量の合計ｄｍ＿ｔｏｔａｌを初期化する（ステップＳ５１）。磁化変化量算出処理は、ステップＳ５２とステップＳ６０で挟まれる処理を要素ｉに対する処理として、ｉを変えながら全ての要素に対して行う。 As shown in FIG. 9, the magnetization change amount calculation process initializes the total magnetization change amount dm_total (step S51). The magnetization change amount calculation process is performed for all the elements while changing i, with the process sandwiched between steps S52 and S60 as the process for the element i.

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、静磁界ベクトルＨ_ｄを更新する（ステップＳ５３）。例えば、磁界計算部５２は、式（９）より、静磁界ベクトルＨ_ｄを更新する。そして、磁化計算部５３は、式（６）により、静磁界ベクトルＨ_ｄを用いて静磁エネルギーＥ_ｄを算出する。そして、磁化計算部５３は、静磁エネルギーＥ_ｄを用いて、式（２）の第４項を算出する。 The magnetic field calculation unit 52 updates the static magnetic field vector _Hd for each element i (step S53). For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the static magnetic field vector _Hd from the equation (9). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the static energy E _d using the static magnetic field vector H _d according to the equation (6). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the fourth term of the equation (2) using the static magnetic energy _Ed .

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを更新する（ステップＳ５４）。例えば、磁界計算部５２は、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを更新する。そして、磁化計算部５３は、式（５）により、外部磁界ベクトルＨ_ａｐｐを用いて外部磁界エネルギーＥ_ａｐｐを算出する。そして、磁化計算部５３は、外部磁界エネルギーＨ_ａｐｐを用いて、式（２）の第３項を算出する。 For each element i, the magnetic field calculation unit 52 updates the external magnetic field vector _Happ (step S54). For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the external magnetic field vector _Happ . Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the external magnetic field energy _Eapp using the external magnetic field vector _Happ according to the equation (5). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the third term of the equation (2) using the external magnetic field energy _Happ .

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、異方性磁界ベクトルｋを更新する（ステップＳ５５）。例えば、磁界計算部５２は、磁気異方性ベクトルｋを更新する。そして、磁化計算部５３は、式（３）により、磁気異方性ベクトルｋを用いて異方性エネルギーＥ_ａｎｉを算出する。そして、磁化計算部５３は、異方性エネルギーＥ_ａｎｉを用いて、式（２）の第１項を算出する。 The magnetic field calculation unit 52 updates the anisotropic magnetic field vector k for each element i (step S55). For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the magnetic anisotropy vector k. Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the anisotropic energy _Eani using the magnetic anisotropy vector k according to the equation (3). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the first term of the equation (2) using the anisotropic energy _Eani .

各要素ｉに対して、磁界計算部５２は、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を更新する（ステップＳ５６）。なお、ｍは、磁化ベクトルである。例えば、磁界計算部５２は、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を更新する。そして、磁化計算部５３は、式（４）により、交換結合磁界ベクトル（∇ｍ）^２を用いて交換結合エネルギーＥ_ｅｘｃを算出する。そして、磁化計算部５３は、交換結合エネルギーＥ_ｅｘｃを用いて、式（２）の第２項を算出する。 For each element i, the magnetic field calculation unit 52 updates the exchange-coupled magnetic field vector (∇m) ² (step S56). In addition, m is a magnetization vector. For example, the magnetic field calculation unit 52 updates the exchange-coupled magnetic field vector (∇m) ² . Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the exchange binding energy _Exc using the exchange binding magnetic field vector (∇m) ² according to the equation (4). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the second term of the equation (2) using the exchange binding energy _Exc .

各要素ｉに対して、磁化計算部５３は、磁化ベクトルｍ_ｉを更新する（ステップＳ５７）。例えば、磁化計算部５３は、式（２）により有効磁界ベクトルＨ_ｅｆｆを算出する。そして、磁化計算部５３は、計算した有効磁界ベクトルＨ_ｅｆｆを用いて式（１）を算出し、磁化ベクトルｍ_ｉを更新する。 For each element _i , the magnetization calculation unit 53 updates the magnetization vector mi (step S57). For example, the magnetization calculation unit 53 calculates the effective magnetic field vector H _eff by the equation (2). Then, the magnetization calculation unit 53 calculates the equation (1) using the calculated effective magnetic field vector H _eff , and updates the magnetization vector _mi .

各要素ｉに対して、磁化変化量判定部５４は、磁化変化量ｄｍ_ｉを計算する（ステップＳ５８）。例えば、磁化変化量判定部５４は、時間ステップｋと前回の時間ステップｋ－１との磁化ベクトルｍ_ｉの変化量（磁化変化量）ｄｍ_ｉを算出する。 For each element i, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the magnetization change amount dm _i (step S58). For example, the magnetization change amount determination unit 54 calculates the change amount (magnetization change amount) dm _i of the magnetization vector _mi between the time step k and the previous time step k-1.

そして、磁化変化量判定部５４は、磁化変化量の合計ｄｍ＿ｔｏｔａｌを更新する（ステップＳ５９）。例えば、磁化変化量判定部５４は、各要素ｉに対する磁化変化量ｄｍ_ｉをｄｍ＿ｔｏｔａｌに加算する。すなわち、磁化変化量判定部５４は、時刻ｋにおける磁化変化量の合計ｄｍ＿ｔｏｔａｌを更新する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 updates the total magnetization change amount dm_total (step S59). For example, the magnetization change amount determination unit 54 adds the magnetization change amount dm _i for each element i to dm_total. That is, the magnetization change amount determination unit 54 updates the total magnetization change amount dm_total at time k.

そして、磁化変化量判定部５４は、全ての要素ｉに対する磁化変化量の合計ｄｍ＿ｔｏａｌを計算すると処理を終了する。 Then, the magnetization change amount determination unit 54 ends the process when the total dm_toal of the magnetization change amounts for all the elements i is calculated.

［実施例２の効果］
このようにして、実施例２では、情報処理装置１は、要素ごとに算出された、それぞれの磁化ベクトルデータの変化量の平均値が所定量を超える場合に、シミュレーションを中止し、中止の旨を出力する。かかる構成によれば、ユーザは、不正確な磁界シミュレーション結果を受け取ることを回避できる。 [Effect of Example 2]
In this way, in the second embodiment, the information processing apparatus 1 cancels the simulation and cancels the simulation when the average value of the changes in the magnetization vector data calculated for each element exceeds a predetermined amount. Is output. With such a configuration, the user can avoid receiving inaccurate magnetic field simulation results.

なお、情報処理装置１は、既知のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等の情報処理装置に、上記した制御部５および記憶部４等の各機能を搭載することによって実現することができる。 The information processing device 1 can be realized by mounting each function of the control unit 5 and the storage unit 4 described above on a known information processing device such as a personal computer or a workstation.

また、上記実施例１，２では、図示した装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、装置の分散・統合の具体的態様は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、磁界計算部５２と、磁化計算部５３とを統合しても良い。前処理部５１を、メッシュデータや磁化ベクトルデータ等の計算データを生成する第１の前処理部と、磁化ベクトルの初期値や最大ステップ数等の各種パラメータを設定する第２の前処理部とに分散しても良い。記憶部４を情報処理装置１の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしても良い。 Further, in the first and second embodiments, each component of the illustrated device does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific modes of distribution / integration of the devices are not limited to those shown in the figure, and all or part of them may be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be configured. For example, the magnetic field calculation unit 52 and the magnetization calculation unit 53 may be integrated. The preprocessing unit 51 includes a first preprocessing unit that generates calculation data such as mesh data and magnetization vector data, and a second preprocessing unit that sets various parameters such as the initial value of the magnetization vector and the maximum number of steps. May be dispersed in. The storage unit 4 may be connected via a network as an external device of the information processing device 1.

また、上記実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１に示した情報処理装置１と同様の機能を実現する磁界シミュレータプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１０は、磁界シミュレータプログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。 Further, the various processes described in the above embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer that executes a magnetic field simulator program that realizes the same functions as the information processing apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 10 is a diagram showing an example of a computer that executes a magnetic field simulator program.

図１０に示すように、コンピュータ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ２０３と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置２１５と、表示装置２０９を制御する表示制御部２０７とを有する。また、コンピュータ２００は、記憶媒体からプログラム等を読取るドライブ装置２１３と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行う通信制御部２１７とを有する。また、コンピュータ２００は、各種情報を一時記憶するメモリ２０１と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０５を有する。そして、メモリ２０１、ＣＰＵ２０３、ＨＤＤ２０５、表示制御部２０７、ドライブ装置２１３、入力装置２１５、通信制御部２１７は、バス２１９で接続されている。 As shown in FIG. 10, the computer 200 includes a CPU 203 that executes various arithmetic processes, an input device 215 that receives data input from a user, and a display control unit 207 that controls the display device 209. Further, the computer 200 has a drive device 213 for reading a program or the like from a storage medium, and a communication control unit 217 for exchanging data with another computer via a network. Further, the computer 200 has a memory 201 for temporarily storing various information and an HDD (Hard Disk Drive) 205. The memory 201, CPU 203, HDD 205, display control unit 207, drive device 213, input device 215, and communication control unit 217 are connected by a bus 219.

ドライブ装置２１３は、例えばリムーバブルディスク２１１用の装置である。ＨＤＤ２０５は、磁界シミュレータプログラム２０５ａおよび磁界シミュレータ関連情報２０５ｂを記憶する。 The drive device 213 is, for example, a device for the removable disk 211. The HDD 205 stores the magnetic field simulator program 205a and the magnetic field simulator-related information 205b.

ＣＰＵ２０３は、磁界シミュレータプログラム２０５ａを読み出して、メモリ２０１に展開し、プロセスとして実行する。磁界シミュレータ関連情報２０５ｂは、メッシュデータ４１、計算条件データ４２、磁化ベクトルデータ４３および磁界ベクトルデータ４４に対応する。そして、例えばリムーバブルディスク２１１が、磁界シミュレータプログラム２０５ａ等の各情報を記憶する。 The CPU 203 reads out the magnetic field simulator program 205a, expands it into the memory 201, and executes it as a process. The magnetic field simulator-related information 205b corresponds to the mesh data 41, the calculation condition data 42, the magnetization vector data 43, and the magnetic field vector data 44. Then, for example, the removable disk 211 stores each information such as the magnetic field simulator program 205a.

なお、磁界シミュレータプログラム２０５ａについては、必ずしも最初からＨＤＤ２０５に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ２００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、光磁気ディスク、ＩＣ（Integrated Circuit）カード等の「可搬用の物理媒体」に当該プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ２００がこれらから磁化解析プログラム２０５ａを読み出して実行するようにしても良い。 The magnetic field simulator program 205a does not necessarily have to be stored in the HDD 205 from the beginning. For example, a "portable physical medium" such as a flexible disk (FD), a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), a magneto-optical disk, or an IC (Integrated Circuit) card inserted into a computer 200. ”Remembers the program. Then, the computer 200 may read out the magnetization analysis program 205a from these and execute it.

１情報処理装置
２入力部
３表示部
４記憶部
４１メッシュデータ
４２計算条件データ
４３磁化ベクトルデータ
４４磁界ベクトルデータ
５制御部
５１前処理部
５２磁界計算部
５３磁化計算部
５４磁化変化量判定部
５５異常出力部 1 Information processing device 2 Input unit 3 Display unit 4 Storage unit 41 Mesh data 42 Calculation condition data 43 Magnetization vector data 44 Magnetic field vector data 5 Control unit 51 Preprocessing unit 52 Magnetic field calculation unit 53 Magnetization calculation unit 54 Magnetization change amount determination unit 55 Abnormal output section

Claims

When simulating the state of the magnetization vector of each element obtained by dividing the magnetic material into a mesh, the static magnetic field vector data of each element is approximated using the magnetization vector data at each time.
For each element, the magnetization vector data at the next time is calculated using the static magnetic field vector data at a specific time.
For each element, the amount of change in the magnetization vector data between a specific time and the next time is calculated.
A magnetic field simulation program characterized by having a computer execute a process of stopping the simulation and outputting a message indicating the cancellation based on the amount of change in the magnetization vector data calculated for each element.

The output process is characterized in that, when the maximum value of the change amount of the magnetization vector data calculated for each element exceeds a predetermined amount, the simulation is stopped and the cancellation is output. The magnetic field simulation program according to claim 1.

The output process is characterized in that when the average value of the change amounts of the magnetization vector data calculated for each element exceeds a predetermined amount, the simulation is stopped and the cancellation is output. The magnetic field simulation program according to claim 1.

When simulating the state of the magnetization vector of each element obtained by dividing the magnetic material into a mesh, the magnetic field vector calculation unit that approximates the static magnetic field vector data of each element using the magnetization vector data at each time,
For each element, a magnetization calculation unit that calculates the magnetization vector data at the next time using the static magnetic field vector data at a specific time, and
For each element, the amount of change in the magnetization vector data between a specific time and the next time is calculated, and the change amount calculation unit and
Based on the amount of change in the magnetization vector data calculated for each element, the simulation is canceled and the output unit that outputs the cancellation is output.
An information processing device characterized by having.

When simulating the state of the magnetization vector of each element obtained by dividing the magnetic material into a mesh, the static magnetic field vector data of each element is approximated using the magnetization vector data at each time.
For each element, the magnetization vector data at the next time is calculated using the static magnetic field vector data at a specific time.
For each element, the amount of change in the magnetization vector data between a specific time and the next time is calculated.
A magnetic field simulation method, characterized in that a computer executes a process of stopping the simulation and outputting a cancellation to that effect based on the amount of change in the magnetization vector data calculated for each element.