Spinhenge@home - BOINC.Italy

AMBITO: Fisica

STATO: ATTIVO

ATTACH: http://spin.fh-bielefeld.de/

VOTO: ( N.P. )

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.

In tutte le nazioni fortemente industrializzate la nanotecnologia è vista come la ricerca chiave del 21° secolo: sono attese innovazioni pionierisiche specialmente nel campo dell'elettronica del futuro.
La nanotecnologia si basa sulla possibilità di controllare la materia a livello atomico. Sebbene in generale il concetto sia ancora soltanto un sogno, alcuni processi hanno raggiunto un grado di qualità tale da permettere, praticamente senza alcuna limitazione e con sorprendente sistematicità, la creazione di qualsiasi molecola magnetica nel campo dell'ingegneria chimica.

Attraverso l'uso di queste molecole magnetiche, potranno essere sviluppate nuove applicazioni nano-magnetiche come moduli di memoria altamente integrati e micro-switch magnetici. In più potranno essere raggiunti importanti obbiettivi in campo biotecnologico e medico come, ad esempio, la chemioterapia locale dei tumori.

Nel contesto di questo progetto, svolto in collaborazione con le università di Osnabrück e Bielefeld e i Laboratori Ames in Iowa (USA), vengono condotte simulazioni numeriche riguardanti le caratteristiche fisiche delle molecole magnetiche.

Lo scopo del progetto è principalmente quello di scoprire strutture altamente promettenti da usare come campioni per la sintesi di nuove molecole. In questa direzione, recentemente è stata individuata una struttura che potrà costituire un micro-switch magnetico.

Per ulteriori informazioni visitate il thread ufficiale presente nel nostro forum.

Introduzione:

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.

Le applicazioni sui nostri PC:

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.

Workunit "Fe30_map" (*fe30_map*_*)

Struttura: {Mo₇₂ Fe₃₀} - 30 ioni paramagnetici Fe³⁺ inseriti ai vertici di un icosidodecaedro

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.

spinhenge_kagome

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.

Workunit "SC-Lattice" (SC_29791_cyc_*)

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.

Chi beneficia del progetto:

Nel campo di ricerca delle "nano-tecnologie" e in particolare nell'ambito del progetto "Magneti Molecolari: Magnetismo su Nanoscala Controllato", promosso dal Ministero per l'energia americano, fisici, chimici, matematici e ingegneri sono stati incaricati di realizzare materiali basati sul magnetismo molecolare. Per compiere queste ricerche sono necessari calcoli matematici particolarmente complessi ed estremamente "time-consuming"; per questo entrano in gioco i progetti di calcolo distribuito!

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

Stato del progetto: progetto attivo

Iscrizione libera.

Requisiti minimi: hardware

L'applicazione non ha richieste esorbitanti di memoria e completa in tempi brevi. Si consiglia quindi questo progetto anche per utenti con processori datati. Ecco i requisiti segnalati dagli sviluppatori del progetto:
* Sistema operativo: Windows 95 successivo (meglio se Windows 2000/XP/VISTA)
* RAM: 64MB
* HDD: 30MB
* CPU: Pentium o superiore

Screensaver: disponibile

Lo screensaver mostra la rotazione della molecola in corso di elaborazione con le frecce di spin in bella mostra. In basso vengono inoltre mostrate le informazioni relative all'account e alla percentuale di completamente della WU.

Assegnazione crediti: fissati per singola WU

Quorum = 2 (se è >1 le WU dovranno essere convalidate confrontando i risultati con quelli di altri utenti).

Applicazioni e WU disponibili: vedi scheda "Link"

Cliccare sulle icone relative alle "Applicazioni"

e allo "Stato del server"

Sistemi operativi supportati: vedi scheda "Info tecniche"

Dati specifici sull'elaborazione: vedi scheda "Info tecniche"

Per ottenere dati sulla durata media dell'elaborazione, la RAM necessaria e la dead line, consultare la scheda "Info tecniche" qui a destra. Per informazioni particolareggiate (specifiche per applicazione e sistema operativo, intervallo di backup e crediti assegnati) rifarsi alla pagina dei risultati del progetto WUprop@home.

Problemi comuni: vedi elenco

Alcuni problemi di visualizzazione dello screensavr su sistemi Linux.

Supporto al progetto: supportato

Per unirsi al team BOINC.Italy consultare la scheda "Link" qui a destra cliccando sull'icona relativa al "JOIN"