硅钢是一种应用广泛的Fe-Si系软磁材料,其中含硅3%的硅钢,主要被用在高频变压器、脉冲变压器、脉冲发电机、大功率磁放大器、磁存储、记忆元件以及磁屏蔽中。工作频率越高,损耗越高。为了降低材料的能量损耗、了解磁畴结构如何影响磁性性能,研究3%Si硅钢的动态磁化过程显得尤为重要。此外,硅钢在自发磁化后的基态问题还未被探究,而且对其在外场下磁畴结构和磁矩分布的研究严重滞后,无法为实际中的应用建立很强的理论依据。为了进一步提升Fe-Si系材料的软磁性能,硅钢基态问题的研究和微观尺度下磁畴结构模型和磁矩分布模型的建立显得尤为重要了。目前,对磁畴结构的研究主要基于微磁学模拟,因为微磁学模拟方法不需预设畴壁,只通过对磁矩分布的仿真演化即可对材料内部的磁畴形状、磁矩反转和畴壁位移等过程获得比较形象的认识,并且还能得到磁化曲线、磁滞回线、磁导率、复数磁导率和μQ积等传统的宏观磁学性能曲线及参数。这对从微观机理的分析来重新认识材料的宏观性质起着至关重要的作用。本论文针对以上背景,研究含硅3%的不同尺寸硅钢片在自发磁化时的磁畴结构、能量基态和在外场中的磁化曲线及磁滞回线、磁导率等宏观磁学参数的变化,通过对微观的磁矩转变规律和能量变化规律的分析,为实际硅钢生产和应用提供理论基础。根据微磁学原理和LLG方程基本模型进行数值计算模拟,开展了磁导率变化、复数磁导率随频率变化、畴结构、磁矩转动等磁学性质的研究工作。本论文主要包含以下内容:（1）简单地对微磁学基本原理与Landau-Lifshitz-Gilbert（L-L-G）方程模型做了介绍,建立了铁磁系统交换能、磁晶各向异性能、Zeeman能、退磁场能及各自有效场的有限差分形式。利用共轭梯度算法实现铁磁系统自由能极小化,以及用Runge-Kutta法求解L-L-G方程。设计了 3%Si硅钢片的模拟算法流程,为实际模拟计算、分析和讨论奠定了基础。（2）研究了三种不同尺寸的Fe-3%Si合金从宏观退磁状态自发磁化至稳定的能量基态的过程,分析其能量变化情况、磁矩分布情况及自发磁化发生时最大自旋角随能量变化的情况。得到不同尺寸自发磁化后形成的稳定能量基态,发现了交换场和退磁场在磁畴的不同区域中的主要作用;发现了自发磁化过程中交换能下降的“台阶”,通过磁畴结构对比发现,“台阶”的出现对应着涡旋的湮灭过程。研究了基态总能与硅钢片尺寸的关系。（3）对不同长宽比例的3%Si硅钢片在频率107-1010Hz的区间内进行动态磁化分析,发现当频率为10MHz-100MHz时,3%硅钢片仍能表现出较好的软磁性能;发现了其磁化强度存在弛豫现象;分析了磁谱及磁频散现象,并研究其物理机制;通过比较三个不同比例3%硅钢片的动态磁性性能,得到了高频下软磁性能最好的尺寸。（4）研究了 3%Si硅钢片动态磁化时的三个阶段:起始磁化阶段,剩磁阶段和矫顽阶段。分析了它们的磁畴结构和磁矩分布与各种能量的关系。研究了其磁矩在动态磁化中进动的运动方式。