Spinhenge@home

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Spinhenge@home
Spinhenge@home screenshot.gif
Скриншот программы во время расчета
Платформа

BOINC

Объём загружаемого ПО

1 МБ

Объём загружаемых данных задания

1 КБ

Объём отправляемых данных задания

0,5 КБ (Fe30)

Объём места на диске

<2 МБ

Используемый объём памяти

6 МБ (Fe30)

Графический интерфейс

есть (только заставка)

Среднее время расчёта задания

3 часа

Deadline

14 дней

Возможность использования GPU

нет

Spinhenge@home — проект добровольных вычислений на платформе BOINC. Целью проекта является целенаправленный синтез специально спроектированных магнитных молекул (англ.) (например, Mo_{72} Fe_{30} и Mo_{72} Cr_{30}[1]) на основании квантово-механического моделирования с использованием метода Монте-Карло (алгоритм Метрополиса), результаты которого можно непосредственно сравнивать с экспериментом. Кроме того, в ходе исследований планируется расширить понимание молекулярного магнетизма, а также найти возможность его использования в прикладных областях. Проект поддерживается Университетом прикладных наук в Билефельде (англ. Bielefeld University of Applied Sciences), департамент электротехники и информатики, в сотрудничестве с Министерством энергетики США (англ. DOE) и Лабораторий Эймса (англ. Ames Laboratory) Университета Айовы (англ. Iowa State University).

Вычисления в рамках проекта стартовали в июле 2006 года. По состоянию на 25 сентября 2011 года в нём приняли участие более 58000 добровольцев (более 152000 компьютеров) из 183 стран, обеспечивая вычислительную мощность в 22,7 терафлопс[2].

Описание проекта[править | править вики-текст]

В качестве текущих задач проекта рассматриваются[3]:

  • исследования динамики вращения в магнитных молекулах;
  • моделирование для термодинамических исследований в комплексных спиновых (вращательных) системах;
  • описание комплексного устройства молекул и наноструктурированных материалов на их основе (например, изучение динамики магнитных барьеров);
  • исследование возможности применения магнитных молекул в квантовых компьютерах (в настоящее время фирмой IBM создана модель кубита с использованием магнитной молекулы C_2 F_5).

Перспективной областью практического применения является создание высокоинтегрированных модулей памяти (см. FeRAM) и миниатюрных магнитных выключателей. Также существуют биомедицинские приложения при локальной химиотерапии опухолей[4].

История проекта[править | править вики-текст]

  • Икосододекаэдр
    24 июля 2006 г. добавлен набор заданий («mo72_fe30_10_x_10_*») для расчета магнитных свойств молекулы Mo_{72}Fe_{30}, включающей в своем составе 30 парамагнитных ионов Fe^{3+} (спин = 5/2), расположенных в молекуле в вершинах икосододекаэдра, при низких температурах[5][6].
  • 1 сентября 2006 г. добавлен набор заданий («kagome_100_100_*»)[6].
  • Додекаэдр
    11 сентября 2006 г. добавлен набор заданий («dodecahedron_*») для расчета магнитных свойств антиферромагнитного додекаэдра[6].
  • 12 сентября 2006 г. добавлен набор заданий («kagome_2_*»)[6].
  • 20 сентября 2006 г. добавлен дополнительный набор заданий («fe30_*») для расчета магнитных свойств молекулы Mo_{72}Fe_{30}[6].
  • Усеченный икосаэдр
    5 ноября 2006 г. добавлен набор заданий («fullerene_*») для исследования свойств магнитного фуллерена, включающего в своем составе 60 ионов Fe^{3+}, расположенных в вершинах усеченного икосаэдра (аналогичную структуру имеет футбольный мяч), при низких температурах[6].
  • Ромбоикосододекаэдр
    5 декабря 2006 г. добавлен набор заданий («great_rhombi_T25_*», «great_rhombi_T30_*») для исследования магнитных свойств молекулы, включающей 120 ионов Fe^{3+}, расположенных в вершинах ромбоикосододекаэдра при низких температурах (25 и 30 K)[6].
  • Расположение ионов в BCC-решетке
    13 декабря 2006 г. был запущен набор заданий («bcc_lattice_*») для расчета критической температуры в диапазоне температур 1—1000 K для кубической центрированной решетки (англ. Body Centered Cubic) (каждый ион взаимодействует с 8 ближайшими соседями) с целью проверки адекватности модели с использованием метода Монте-Карло[6].
  • Расположение ионов в SC-решетке
    22 декабря 2006 г. был запущен аналогичный набор заданий («sc_29791_cyc_*») для расчетов критической температуры простой кубической решетки (англ. Simple Cubic) (каждый ион взаимодействует с 6 ближайшими соседями)[6].
  • 27 января 2007 г. были начаты более детальные расчеты для молекулы Mo_{72}Fe_{30}[7].
  • 9 апреля 2011 г. в рамках проекта были начаты расчеты, связанные с магнитными наночастицами с оболочкой (англ. core/shell nanoparticle). Один из и взаимодействующих друг с другом металлов, входящих в состав частицы, образует ядро (антиферромагнетик), другой (ферромагнетик) — оболочку. По заявлениям авторов проекта данные частицы могут найти применение в устройствах хранения данных высокой плотности и перспективных спинтронных устройствах. На данный момент исследуется ряд вопросов, связанных со статическим и динамическим поведением данных частиц[7].

Научные достижения[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Обсуждение проекта в форумах:

Примечания[править | править вики-текст]