Spinhenge@home

Spinhenge@home  on vapaaehtoinen laskentaprojekti BOINC- alustalla . Projektin tavoitteena on erityisesti suunniteltujen magneettisten molekyylien (esim. ja [1] ) kohdennettu synteesi kvanttimekaaniseen simulaatioon Monte Carlo -menetelmällä ( Metropolis-algoritmi ), jonka tuloksia voidaan suoraan verrata kokeilun kanssa. Lisäksi tutkimuksen aikana on tarkoitus laajentaa molekyylimagnetismin ymmärrystä sekä löytää mahdollisuus sen käyttöön sovelluksilla. Projektia tukee Bielefeld University of Applied Sciences sähkötekniikan ja tietojenkäsittelytieteen laitos yhteistyössä Yhdysvaltain energiaministeriön ( DOE ) ja Iowan yliopiston Ames Laboratoryn kanssa . Iowa State University .     

Laskentaprojektin puitteissa aloitettiin heinäkuussa 2006. Syyskuun 25. päivänä 2011 siihen osallistui yli 58 000 vapaaehtoista (yli 152 000 tietokonetta ) 183 maasta, mikä tarjosi 22,7 teraflopsin laskentatehoa [2] .

Projektin kuvaus

Tämänhetkiset projektin tehtävät ovat [3] :

• magneettisten molekyylien pyörimisdynamiikan tutkimukset;
• mallinnus termodynaamisia tutkimuksia varten monimutkaisissa spin-(kierto)järjestelmissä;
• molekyylien ja niihin perustuvien nanorakenteisten materiaalien monimutkaisen rakenteen kuvaus (esim. magneettisten esteiden dynamiikan tutkimus );
• tutkimus mahdollisuudesta käyttää magneettisia molekyylejä kvanttitietokoneissa (tällä hetkellä IBM on luonut kubittimallin käyttämällä magneettista molekyyliä ).

Lupaava käytännön sovellusalue on erittäin integroitujen muistimoduulien (katso FeRAM ) ja miniatyyrimagneettisten kytkimien luominen. Paikallisessa kasvainten kemoterapiassa on myös biolääketieteellisiä sovelluksia [4] .

Projektihistoria

• 24. heinäkuuta 2006 lisättiin joukko tehtäviä ("mo72_fe30_10_x_10_*") 30 paramagneettista ionia ( spin = 5/2) sisältävän molekyylin magneettisten ominaisuuksien laskemiseksi, jotka sijaitsevat molekyylissä ikosidodekaedrin huipuissa matalalla. lämpötilat [5] [6 ] .
• 1. syyskuuta 2006 lisätty joukko tehtäviä ("kagome_100_100_*") [6] .
• Syyskuun 11. päivänä 2006 lisättiin joukko tehtäviä ("dodekaedri_*") antiferromagneettisen dodekaedrin magneettisten ominaisuuksien laskemiseksi [6] .
• 12. syyskuuta 2006 lisättiin joukko tehtäviä ("kagome_2_*") [6] .
• Syyskuun 20. päivänä 2006 lisättiin ylimääräisiä tehtäviä ("fe30_*") molekyylin magneettisten ominaisuuksien laskemiseksi [6] .
• 5. marraskuuta 2006 lisättiin tehtäväsarja ("fullereeni_*") magneettisen fullereenin , joka sisältää 60 ionia, jotka sijaitsevat katkaistun ikosaedrin huipuissa ( jalkapallolla on samanlainen rakenne ), ominaisuuksia tutkimaan matalalla lämpötilat [6] .
• 5. joulukuuta 2006 lisättiin joukko tehtäviä ("great_rhombi_T25_*", "great_rhombi_T30_*") tutkimaan molekyylin magneettisia ominaisuuksia, jotka sisältävät 120 ionia , jotka sijaitsevat rombikosidodekaedrin huipuissa matalissa lämpötiloissa (25 ja 30 K ). ) [6] .
• 13. joulukuuta 2006 käynnistettiin tehtäväsarja ("bcc_lattice_*") kriittisen lämpötilan laskemiseksi lämpötila-alueella 1–1000 K kehokeskeiselle kuutiohilalle (  kukin ioni on vuorovaikutuksessa 8 lähimmän naapurin kanssa) riittävyysmallit Monte Carlon menetelmällä [6] .
• 22. joulukuuta 2006 käynnistettiin samanlainen tehtäväsarja ("sc_29791_cyc_*") yksinkertaisen kuutiohilan ( Simple Cubic ) kriittisen lämpötilan laskemiseksi ( jokainen ioni on vuorovaikutuksessa kuuden lähimmän naapurin kanssa) [6] . 
• 27. tammikuuta 2007 molekyylin tarkemmat laskelmat aloitettiin [7] .
• 9.4.2011 hankkeen puitteissa aloitettiin kuorillisten magneettisten nanohiukkasten ( eng .  core/shell nanoparticle ) laskelmat. Yksi vuorovaikutuksessa olevista metalleista, jotka muodostavat hiukkasen, muodostaa ytimen ( antiferromagneetti ), toinen ( ferromagneetti ) muodostaa kuoren. Projektin tekijöiden mukaan näitä hiukkasia voidaan käyttää korkeatiheyksisissä tiedontallennuslaitteissa ja kehittyneissä spintronic - laitteissa. Tällä hetkellä tutkitaan useita näiden hiukkasten staattiseen ja dynaamiseen käyttäytymiseen liittyviä kysymyksiä [7] .

Tieteelliset saavutukset

Katso myös

• Vapaaehtoiset laskelmat
• BOINC
• Spintroniikka

Linkit

• Projektin virallinen verkkosivusto
• Kaikki Venäjän joukkueet
• Kaikki venäläiset osallistujat  (linkki ei saavutettavissa)
• Bielefeldin ammattikorkeakoulu, sähkötekniikan ja tietojenkäsittelytieteen laitos (FB2)
• Tieteellinen kuvaus osoitteessa boinc.ru
• https://web.archive.org/web/20100812071035/http://www.unitedboinc.com/projects/76-spinhengehome

Keskustelua projektista foorumeilla:

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

Muistiinpanot

1. ↑ Christian Schröder, Ruslan Prozorov, Paul Kögerler, Matthew D. Vannette, Xikui Fang, Marshall Luban, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Achim Müller, Ana Maria Todea. Useita lähin naapurin vaihtomalli turhautuneille Keplerate-magneettimolekyyleille Mo72Fe30 ja Mo72Cr30 . Haettu 24. lokakuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 18. heinäkuuta 2017. (määrätön)
2. ↑ BOINCstats | Spinhenge@home — Luottotiedot Arkistoitu 2011-07-10 tällä hetkellä.
3. ↑ Tietoja pyörityksistä arkistoitu 23. heinäkuuta 2012.
4. ↑ Tietoja projektista arkistoitu 28. toukokuuta 2010.
5. ↑ Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 25. syyskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 3. tammikuuta 2014. (määrätön) 
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 WU-arkisto Arkistoitu alkuperäisestä 4. lokakuuta 2011.
7. ↑ 1 2 Työyksikön tiedot Arkistoitu 3. lokakuuta 2011.