A family of new explicit, revertible, volume-preserving numerical schemes for the system of Lorentz force
A family of new explicit, revertible, volume-preserving numerical schemes for the system of Lorentz force
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洛伦兹力系统的一系列新的显式、可逆、体积保持数值格式
DOI：
10.1063/1.4972878
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发表时间：
2016-12
影响因子：
2.2
通讯作者：
Zhang Ruili
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tu Xiongbiao;Zhu Beibei;Tang Yifa;Qin Hong;Liu Jian;Zhang Ruili
洛伦兹系统是带电粒子在电磁场中运动的基本规律，并证明了它是保体积的。在本文中，我们构造了一族新的可逆的数值格式一般自治系统，特别是，显式和体积保持的洛伦兹系统。这些新格式可以避免Boris-like算法中由于初始半步值不匹配而引起的额外数值误差。数值实验表明，我们的二阶方法在长期模拟和能量保存的鲍里斯算法和高阶龙格库塔方法（RK 3）的优越性。我们还将这些新方法应用于导航中心系统，发现它们的性能比RK 3好得多。
The Lorentz system underlies the fundamental rules for the motion of charged particle in electromagnetic field, which is proved volume-preserving. In this paper, we construct a family of new revertible numerical schemes for general autonomous systems, which in particular, are explicit and volume-preserving for Lorentz systems. These new schemes can prevent the extra numerical errors caused by mismatched initial half-step values in the Boris-like algorithm. Numerical experiments demonstrate the superiorities of our second-order methods in long-term simulations and energy preservation over the Boris algorithm and a higher order Runge-Kutta method (RK3). We also apply these new methods to the guiding center system and find that they behave much better than RK3.
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影响因子：
2.1
作者：
Feng Kang;Zai-jiu Shang
通讯作者：
Feng Kang;Zai-jiu Shang
DOI：
10.1088/0954-3899/29/8/337
发表时间：
2003-07
期刊：
Journal of Physics G
影响因子：
--
作者：
G. Penn;P. Stoltz;J. Cary;J. Wurtele
通讯作者：
G. Penn;P. Stoltz;J. Cary;J. Wurtele
DOI：
10.1007/3-540-30666-8_6
发表时间：
2006
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
E. Hairer;G. Wanner;C. Lubich
通讯作者：
E. Hairer;G. Wanner;C. Lubich
为什么Boris算法这么好？
影响因子：
2.2
作者：
Qin, Hong;Zhang, Shuangxi;Tang, William M.
通讯作者：
Tang, William M.
影响因子：
1.7
作者：
CHANNELL, PJ;SCOVEL, C
通讯作者：
SCOVEL, C