Spinhenge@home

Spinhenge@home  je dobrovolnický počítačový projekt na platformě BOINC . Cílem projektu je cílená syntéza speciálně navržených magnetických molekul (např. a [1] ) na základě kvantově mechanické simulace pomocí metody Monte Carlo ( Metropolis algorithm ), jejíž výsledky lze přímo porovnávat s experimentem. Kromě toho se v průběhu výzkumu plánuje rozšíření chápání molekulárního magnetismu a také nalezení možnosti jeho využití v aplikovaných oblastech. Projekt podporován Bielefeldskou univerzitou aplikovaných věd , katedrou elektrotechniky a informatiky, ve spolupráci s americkým ministerstvem energetiky ( DOE ) a laboratoří Amesovy univerzity v Iowě ( Iowa State University ) .    

Výpočty v rámci projektu byly zahájeny v červenci 2006. K 25. září 2011 se jí zúčastnilo více než 58 000 dobrovolníků (více než 152 000 počítačů ) ze 183 zemí, kteří poskytovali výpočetní výkon 22,7 teraflopů [2] .

Popis projektu

Aktuální úkoly projektu jsou [3] :

• zkoumání dynamiky rotace v magnetických molekulách;
• modelování pro termodynamické studie v komplexních spinových (rotačních) systémech;
• popis komplexní struktury molekul a na nich založených nanostrukturních materiálů (např. studium dynamiky magnetických bariér );
• studium možnosti využití magnetických molekul v kvantových počítačích (v současné době IBM vytvořilo qubitový model využívající magnetickou molekulu ).

Slibnou oblastí praktické aplikace je vytvoření vysoce integrovaných paměťových modulů (viz FeRAM ) a miniaturních magnetických spínačů. Existují také biomedicínské aplikace v lokální chemoterapii nádorů [4] .

Historie projektu

• 24. července 2006 byla přidána sada úloh („mo72_fe30_10_x_10_*“) pro výpočet magnetických vlastností molekuly , která obsahuje 30 paramagnetických iontů ( spin = 5/2) umístěných v molekule ve vrcholech ikosidodekaedru při nízké teploty [5] [6 ] .
• 1. září 2006 přidána sada úkolů ("kagome_100_100_*") [6] .
• 11. září 2006 byla přidána sada úloh ("dodecahedron_*") pro výpočet magnetických vlastností antiferomagnetického dvanáctistěnu [6] .
• 12. září 2006 byla přidána sada úkolů ("kagome_2_*") [6] .
• 20. září 2006 byla přidána další sada úloh („fe30_*“) pro výpočet magnetických vlastností molekuly [6] .
• 5. listopadu 2006 byla přidána sada úloh („fullerene_*“) ke studiu vlastností magnetického fullerenu , která zahrnuje 60 iontů umístěných ve vrcholech zkráceného dvacetistěnu ( fotbalový míč má podobnou strukturu ), při nízké teploty [6] .
• Dne 5. prosince 2006 byla přidána sada úloh ("great_rhombi_T25_*", "great_rhombi_T30_*") ke studiu magnetických vlastností molekuly, která zahrnuje 120 iontů umístěných ve vrcholech kosočtverečných stěn při nízkých teplotách (25 a 30 K ). ) [6] .
• Dne 13. prosince 2006 byla spuštěna sada úloh („bcc_lattice_*“) pro výpočet kritické teploty v teplotním rozsahu 1–1000 K pro kubickou mřížku centrovanou na tělo (  každý iont interaguje s 8 nejbližšími sousedy) za účelem kontroly modely přiměřenosti využívající metodu Monte Carlo [6] .
• 22. prosince 2006 byla zahájena podobná sada úloh ("sc_29791_cyc_*") pro výpočet kritické teploty jednoduché  kubické mřížky ( Simple Cubic ) (každý iont interaguje s 6 nejbližšími sousedy) [6] .
• Dne 27. ledna 2007 byly zahájeny podrobnější výpočty pro molekulu [7] .
• Dne 9. dubna 2011 byly v rámci projektu zahájeny výpočty týkající se magnetických nanočástic s obalem ( angl.  core/shell nanoparticle ). Jeden z interagujících kovů, které tvoří částici, tvoří jádro ( antiferomagnet ), druhý ( feromagnet ) tvoří obal. Podle autorů projektu mohou být tyto částice použity v zařízeních pro ukládání dat s vysokou hustotou a pokročilých spintronických zařízeních. V současné době se zkoumá řada problémů souvisejících se statickým a dynamickým chováním těchto částic [7] .

Vědecké úspěchy

Viz také

• Dobrovolné výpočty
• BOINC
• Spintronika

Odkazy

• Oficiální stránky projektu
• Všechny ruské týmy
• Všichni ruští účastníci  (nepřístupný odkaz)
• Univerzita aplikovaných věd v Bielefeldu, Katedra elektrotechniky a informatiky (FB2)
• Vědecký popis na boinc.ru
• https://web.archive.org/web/20100812071035/http://www.unitedboinc.com/projects/76-spinhengehome

Diskuse k projektu na fóru:

• boinc.ru
• Distributed.org.ua
• Distributed.ru

Poznámky

1. ↑ Christian Schröder, Ruslan Prozorov, Paul Kögerler, Matthew D. Vannette, Xikui Fang, Marshall Luban, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Achim Müller, Ana Maria Todea. Vícenásobný model výměny nejbližšího souseda pro frustrované Keplerate magnetické molekuly Mo72Fe30 a Mo72Cr30 . Získáno 24. října 2010. Archivováno z originálu 18. července 2017. (neurčitý)
2. ↑ BOINCstats | Spinhenge@home — Přehled kreditů Archivováno 2011-07-10 v současné době.
3. ↑ O roztočích Archivováno 23. července 2012.
4. ↑ O projektu Archivováno 28. května 2010.
5. ↑ Archivovaná kopie (odkaz není dostupný) . Získáno 25. září 2011. Archivováno z originálu 3. ledna 2014. (neurčitý) 
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Archiv WU Archivováno z originálu 4. října 2011.
7. ↑ 1 2 Informace o pracovní jednotce archivovány 3. října 2011.