日本地球惑星科学連合2021年大会

講演情報

[J] 口頭発表

セッション記号 P (宇宙惑星科学) » P-EM 太陽地球系科学・宇宙電磁気学・宇宙環境

[P-EM15] 宇宙プラズマ理論・シミュレーション

2021年6月4日(金) 10:45 〜 12:15 Ch.06 (Zoom会場06)

コンビーナ:天野 孝伸(東京大学 地球惑星科学専攻)、三宅 洋平(神戸大学計算科学教育センター)、梅田 隆行(名古屋大学 宇宙地球環境研究所)、中村 匡(福井県立大学)、座長:諌山 翔伍(九州大学総合理工学研究院)、銭谷 誠司(神戸大学)

11:15 〜 11:30

[PEM15-09] 非相対論的プラズマ粒子シミュレーションのための全多重 Buneman-Boris 数値解法

*銭谷 誠司1、加藤 恒彦2 (1.神戸大学、2.国立天文台)

キーワード:プラズマ粒子シミュレーション、数値解法、Buneman-Boris法

We propose a family of numerical solvers for the nonrelativistic Newton–Lorentz equation in particle-in-cell (PIC) simulations. In our recent contribution (Zenitani & Kato 2018), we have subsycled the Lorentz-force part of the two-step Boris solver. In this contribution, we propose to subcycle the entire acceleration part of the two-step Boris solver. We derive a single-step formula for arbitrary subcycle number n. The new solver provides a second-order accuracy, but provides n**2 times smaller error than the conventional two-step solver in the velocity space. We will evaluate key properties of the new solver such as the force-free property and the computational cost.