Spinhenge@home — проект добровольных вычислений на платформе BOINC. Целью проекта является целенаправленный синтез специально спроектированных магнитных молекул (например, и ) 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 в Билефельде (), департаментом электротехники и информатики, в сотрудничестве с Министерством энергетики США () и Лабораторией Эймса () Университета Айовы ().
Вычисления в рамках проекта стартовали в июле 2006 года. По состоянию на 25 сентября 2011 года в нём приняли участие более (более ) из 183 стран, обеспечивая вычислительную мощность в 22,7 терафлопс.
Описание проекта В качестве текущих задач проекта рассматриваются: 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 ). Перспективной областью практического применения является создание высокоинтегрированных модулей памяти (см. FeRAM) и миниатюрных магнитных выключателей. Также существуют биомедицинские приложения при локальной химиотерапии опухолей.
История проекта 24 июля 2006 года добавлен набор заданий («mo72_fe30_10_x_10_*») для расчета магнитных свойств молекулы , включающей в своем составе 30 парамагнитных ионов (спин = 5/2), расположенных в молекуле в вершинах икосододекаэдра, при низких температурах. 1 сентября 2006 года добавлен набор заданий («kagome_100_100_*»). 11 сентября 2006 года добавлен набор заданий («dodecahedron_*») для расчета магнитных свойств антиферромагнитного додекаэдра. 12 сентября 2006 года добавлен набор заданий («kagome_2_*»). 20 сентября 2006 года добавлен дополнительный набор заданий («fe30_*») для расчета магнитных свойств молекулы . 5 ноября 2006 года добавлен набор заданий («fullerene_*») для исследования свойств магнитного фуллерена, включающего в своем составе 60 ионов , расположенных в вершинах усеченного икосаэдра (аналогичную структуру имеет футбольный мяч), при низких температурах. 5 декабря 2006 года добавлен набор заданий («great_rhombi_T25_*», «great_rhombi_T30_*») для исследования магнитных свойств молекулы, включающей 120 ионов , расположенных в вершинах ромбоикосододекаэдра при низких температурах (25 и 30 K). 13 декабря 2006 года был запущен набор заданий («bcc_lattice_*») для расчета критической температуры в диапазоне температур 1—1000 K для кубической центрированной решетки () (каждый ион взаимодействует с 8 ближайшими соседями) с целью проверки адекватности модели с использованием метода Монте-Карло. 22 декабря 2006 года был запущен аналогичный набор заданий («sc_29791_cyc_*») для расчетов критической температуры простой кубической решетки () (каждый ион взаимодействует с 6 ближайшими соседями). 27 января 2007 года были начаты более детальные расчеты для молекулы . 9 апреля 2011 г. в рамках проекта были начаты расчеты, связанные с магнитными наночастицами с оболочкой (). 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.
Галерея
Научные достижения
См. также Добровольные вычисления BOINC Спинтроника
Ссылки Официальный сайт проекта Все Российские команды Все Российские участники Университет Прикладных Наук в Билефельде, департамент электротехники и информатики (FB2) Научное описание на boinc.ru https://web.archive.org/web/20100812071035/http://www.unitedboinc.com/projects/76-spinhengehome
Обсуждение проекта в форумах: boinc.ru distributed.org.ua distributed.ru
Примечания
Категория:Физико-технические распределённые вычисления Категория:Нанотехнология Категория:Магнетизм Категория:Вычислительная физика