Simulations numériques de molécules magnétiques.
Le but est de découvrir des structures qui pourraient être utilisées par les chimistes pour synthétiser de nouvelles molécules.
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L'Alliance Francophone
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Statistiques
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URL du projet : http://spin.fh-bielefeld.de/
Système d'exploitation : Windows et Linux
Projet en coopération entre les universités allemandes d'Osnabrück et Bielefeld, et le laboratoire Ames à Ames dans l'Iowa
- Début du projet : 19 Mai 2006
SOMMAIRE :
27 Janvier 2007 - unité "Fe30_map"
Structure: {Mo 72 Fe 30 } - 30
Fe3+ ions paramagnétiques(S = 5/2) incorporés sur les sommets d'un icosidodécaèdre
- Nom de l'unité : *fe30_map*_*
- Nombre de Spins: 30
- Nombre de Spins au total: 30
- Temps processeur : environ 1h05 (sur un AMD XP 2600+)
Grâce aux mesures magnétiques de la molécule Fe30 soigneusement réalisées dans le laboratoire d'Ames, nous avons observé des propriétés surprenantes qui n'avaient pas été détectées auparavant en raison de la technique sophistiquée utilisée pour réaliser ces mesures. Afin de comprendre ces dispositifs, nous avons proposé un nouveau modèle qui tient compte des petites déviations à partir de la structure icosidodécaèdre idéale de la molécule et qui shématise ces structures à l'aide d'un scénario d'interaction intramoléculaire.
Cependant, il y a un paramètre inconnu qui a besoin d'être déterminé pour pouvoir faire des comparaisons avec les données expérimentales. Pour celà, nous devons calculer un nombre très élevé de simulations semblables qui seront évaluées automatiquement et comparées à l'expérience ! Avec l'aide de Spinhenge@home nous allons distribuer plus d'un million d'unités de travail ! Notre but est de comprendre la cause de ces dispositifs étranges récemment découverts par les mesures magnétiques Fe30.
22 Décembre 2006 - unité "SC lattice"
- Structure: 29.791 spins représentés dans un réseau cubique simple en 3D
- Nom de l'unité : SC_29791_cyc_*
- Nombre de Spins: 29791
- Nombre de Spins au total: 29791
- Temps processeur: environ 1h45 (sur un AMD XP 2600+)
29.791 spins représentés dans un réseau cubique simple en 3D ( SC lattice) . Ici, le Sc signifie « cubique simple » avec comme propriété 
que chaque spin (sphère jaune) interagit avec ses 6 voisins les plus proches (sphères rouges). La figure ci dessous représente ces mailles SC en détail. La structure 3D dans sa globalité est construite par ces petites mailles. Pour voir la relation entre la structure 3D et les mailles, regardez sur la figure de droite, le point gris est reliée aux 3 spins voisins de cette maille et aux 3 spins voisines des 3 autres mailles qui lui sont adjacentes
Avec ce calcul nous voulons examiner l'efficacité d'une nouvelle routine Monte Carlo et calculer la température critique d'un grand système magnétique. Pour se faire, nous devons exécuter 250.000 simulations de Monte Carlo pour chaque valeur de température allant de 1 à 1000 Kelvin (-272°C à 728°C). Avec l'aide de Spinhenge@home nous pouvons distribuer plus de 150.000 unités de calcul pour réaliser ce travail.
- Informations générales
- Qui bénéficie de ce projet
- Qu'est ce que Spinhenge@home
- Qui fait marcher Spinhenge@home
Les unités Spinhenge@home ont une durée de calcul, une utilisation de la mémoire Ram et du disque dur qui dépendent de la taille de la molécule calculée. Les unités les plus exigeantes rapportent plus de points.
Actuellement, seule une application pour Windows est disponible. Cependant, il est prévu de développer une version Linux. Notre application s'appelle "metropolis". Il existe différentes versions (2.42, 2.43,...). À tout moment vous pouvez voir ici la version en cours.
Chaque unité se compose de 4 dossiers. Les dossiers avec les extensions : *.nn, *.jj et *.ww contiennent les données de structure. Le dossier XML contient toutes les conditions de départ. Pour une meilleure compréhension, les tâches des différentes variables sont regroupés dans "". Les dossiers n'excéderont pas 1 Mo.
Nous distribuons les points selon la méthode standard de BOINC (détails ici).
Le champ de recherche est la « Nano-technologie », dans le domaine des « : Aimants moléculaires : nano-magnétisme controlé », favorisé par le ministère américain de l'énergie (DOE) et son projet de recherche interdisciplinaire, les physiciens, les chimistes, les mathématiciens et les ingénieurs se doivent de rendre le magnétisme moléculaire technologiquement réalisable. Des calculs mathématiques doivent de ce fait être exécutés. Comme ces calculs ont besoin d'une grosse puissance de calcul, une exécution synchronisée sur de nombreux ordinateurs est indispensable.
Pourquoi participent elles à cette simulation ?
Dans toutes les nations industrielles, les nano-technologie sont considérés comme l'une des technologies clé du XXIe Siècle. En particulier en ce qui concerne le futur de l'électronique, où des innovations majeures sont attendues. La Nano-technologie est fondé sur la possibilité de pouvoir contrôler la matière au niveau atomique. Alors que ceci reste toujours un doux rêve, ces processus ont atteint un degré de qualité qui permet presque sans limitation et de façon étonnamment systématique la création de toutes les molécules magnétiques à la portée « du génie chimique ». Au moyen de ces molécules magnétiques, de nouvelles applications nano-magnétiques, comme des modules mémoire hautement intégrés ou de minuscules commutateurs magnétiques seront développés à l'avenir. En outre des applications biotechnologiques et médicales sont espérées(comme par exemple des chimiothérapies pour traiter les tumeurs). Des simulations numériques de molécules magnétiques sont réalisées dans le cadre de ce projet en coopération entre les universités d'Osnabrück et Bielefeld, le laboratoire Ames à Ames dans l'Iowa (Etats-Unis). Le but est tout particulièrement de découvrir les structures les plus prometteuses, qui pourraient, au regard de leurs caractéristiques servir comme échantillons aux chimistes pour synthétiser de nouvelles molécules. Récemment une structure a été trouvée, qui tient lieu de minuscule commutateur magnétique (voir l'image ci-dessous).
Spinhenge@home est né lorsque que j'ais (Thomas Hilbig) demandé des conseils auprès de mon professeur à propos de ma dissertation. Il a proposé de réaliser « des calculs statistiques pour la dynamique de spin » au moyen de l'informatique répartie. La plateforme utilisé serait BOINC ( Berkeley Open Infrastructure for Network Computing ), puisque BOINC avait été déjà utilisé pour d'autres projets scientifiques. Après une recherche sur internet j'ais compris ce qu'il fallait mettre en place et j'ais décidé de suivre la suggestion de mon professeur.
Qui fait marcher Spinhenge@home ?
Spinhenge@home est un projet de l'université des sciences appliquées de Bielefeld, département Electrotechnique et Informatique (FB2). Contacter le professeur le Dr. rer. nat. Christian Schröder de la chaire de science mathématique appliquée et de sciences naturelle, et Ingénieur diplomé. (FH) Thomas Hilbig.
A propos de l'équipe du projet
Coordonnateur : Prof. Dr. rer. nat. Christian Schröder - Site internet
Développement de l'application : Dipl.-Ing. (FH) Thomas Hilbig
Administrateur du serveur :
- Dipl.-Ing. Gerhard Hartmann (Laborbereich für Technische Informatik) - Site internet
- Dipl.-Ing. (FH) Thomas Hilbig
Administration du site :
- Dipl.-Ing. (FH) Thomas Hilbig
Administration du forum :
- Michael Kopsieker (Miko) - Site internet
- Werner Klein (Leprechaun) - Site internet
- Hermann Hessbrügge (Hermann)
- Dipl.-Ing. (FH) Thomas Hilbig
En savoir plus sur l'équipe du projet