Spinhenge@home - Informazioni generali

In fisica, lo spin (trottola in inglese) è il momento angolare intrinseco di un corpo e rappresenta, in modo molto semplificato, il moto di rotazione di un corpo intorno a un prorio asse. Qui sta' a significare la singola molecola magnetica.

Lo spin venne scoperto per la prima volta nel contesto dell'emissione spettrale dei metalli alcalini; nel 1924 Wolfgang Pauli (probabilmente il più influente fisico nella teoria dello spin) introdusse ciò che chiamò un "grado di libertà quantico a due valori" associato con gli elettroni. Solo nel 1925 si suggerì che venisse prodotto dall'auto-rotazione degli elettroni. Lo spin è fortemente legato alle proprietà magnetiche degli atomi ed è rappresentato da una freccia perchè è un vettore.

La sintesi di molecole magnetiche fatte su misura è stato per lungo tempo il sogno irrealizzato di chimici e fisici. Solo negli ultimi dieci anni si è riusciti a sviluppare e realizzare i processi per la loro produzione.
Con l'apparire delle prime molecole magnetiche si è aperto un mondo nuovo di ricerca per i fisici perchè, al di là di tutto, la struttura delle molecole è tale da permettere l'osservazione e la misurazione completa delle loro caratteristiche magnetiche.
Lo scopo di questo progetto di ricerca è quello di aumentare la conoscienza di base nel campo del magnetismo molecolare e di dare impulso a nuove aree di applicazione.

Attualmente sono di due tipi ma altre ve ne sono state nella recente storia del progetto ed è possibile approfondire l'argomento sul sito ufficiale.

Nelle precise e recenti misurazioni magnetiche della molecola Fe30 compiute nell’Ames Laboratory si sono potute osservare alcune strane caratteristiche che si sarebbero potute rilevare prima, se non grazie alle sofisticate tecniche necessarie per simili misurazioni. Per comprendere queste caratteristiche è stata introdotta una nuova descrizione del modello che tenesse conto di tutte quelle piccole deviazioni dalla struttura icosidodecaedrica originale della molecola e permettesse di mappare quest’ultime in uno scenario di interazione intra-molecolare.

Comunque sia, è pur sempre presente un parametro sconosciuto che è necessario determinare attraverso successive comparazioni con i dati sperimentali. Per fare ciò, è necessario portare a termine un numero enorme di simulazioni che sarà automaticamente valutato e paragonato con l'esperimento. Utilizzando Spinhenge@Home vi è la possibilità di distribuire l’intero calcolo su milioni di unità di lavoro! Lo scopo è comprendere il perché di così strane caratteristiche recentemente rilevate nelle misure magnetiche della molecola Fe30.

Struttura: 29791 spin sistemati su una struttura tridimensionale chiamata SC-lattice

In questo contesto SC significa "Cubo Semplice" con la proprietà che ogni spin (molecola magnetica, sfera gialla) interagisce con le 6 unità più vicine (altre molecole magnetiche disposte al centro delle facce del cubo attorno alla prima, sfere rosse). L'intera struttura tridimensionale è costituita da queste piccole celle.

Con questo calcolo si vuole testare l'efficienza di una nuova routine "Monte Carlo" e calcolare la temperatura critica di una vasto sistema magnetico. Per far questo si devono eseguire correttamente 250.000 step "Monte Carlo", rispettivamente per valori termici compresi tra 1 °K e 1000 °K.

Utilizzando Spinhenge@Home si può distribuire l'intero calcolo su più di 150.000 unità di lavoro.

Sul sito ufficiale sono presenti diversi approfondimenti sulla scienza di Spinhenge (in inglese) e sulle pubblicazioni nate dal progetto.