Atomic Matters

Z PrePedia
Skocz do: nawigacja, szukaj

Atomic Matters – oprogramowanie, w postaci pakietu narzędzi kalkulacyjnych opracowanych w środowisku graficznym, pozwalające na obliczanie subtelnej struktury elektronowej rzeczywistych jonów/atomów paramagnetycznych w materiale stałym zgodnie ze współczesną teorią pola krystalicznego oraz właściwości materiału, które bezpośrednio z uzyskanej struktury wynikają[1][2][3][4]. Techniki obliczeń macierzowych zaimplementowane w aplikacji zostały oparte na nowych algorytmach diagonalizacyjnych dedykowanym hermitowskim macierzom o elementach zespolonych[5]. Sposób działania aplikacji pozwala definiować i śledzić proces obliczeniowy od określenia obiektu obliczeń - jonu i jego otoczenia ładunkowego w sieci krystalicznej, do uzyskania kompletu informacji naukowych dotyczących właściwości makroskopowych całego kryształu zawierającego zdefiniowane jony w, określonym przez użytkownika, przedziale temperatur. Uzyskane przebiegi temperaturowe właściwości magnetycznych i termodynamicznych przedstawione na dynamicznie tworzonych wykresach wraz z interaktywnymi, trójwymiarowymi (3D) wizualizacjami potencjału pola krystalicznego przedstawione są w strukturze hierarchicznych zakładek. Aplikacja pozwala symulować widma zgodnie z regułami wyboru definiowanymi dla określonej techniki spektroskopowej. Aplikacja zapewnia symulacje właściwości realnych materiałów[6][7], przewidywanie właściwości materiałów hipotetycznych oraz prowadzenie badań teoretycznych nad skutecznością przybliżeń obecnie stosowanych w obliczeniach teoretycznych w obszarze elektronowych układów zlokalizowanych[8].

Atomic Matters to rozbudowana aplikacja, umożliwiająca symulowanie elektronowych i magnetycznych właściwości kryształu, obliczanych w oparciu o jednojonowe, kwantowe właściwości elektronowych układów zlokalizowanych. Atomic Matters pozwala określić ilościowo właściwości makroskopowe realnych materiałów krystalicznych lub prognozować właściwości kryształów obecnie nieistniejących[9], z pełną kontrolą parametrów i metod obliczeniowych. Technika parametryzacji potencjału pola krystalicznego zaimplementowana do aplikacji pozwala na wprowadzanie współczynników pola krystalicznego w rozmaitych konwencjach, zgrupowanych względem 2 podejść: zaproponowanego przez  B. G. Wybourne[10],  oraz K.W.H. Stevensa[11].

Opracowane metody i techniki obliczeń i wizualizacji umożliwiają obserwacje właściwości magnetycznych (wraz z ich składowymi kierunkowymi, spinowymi i orbitalnymi), właściwości spektralnych, cieplnych itp. Atomic Matters pozwala na modelowanie potencjałów CEF w trójwymiarowym (3D) interaktywnym środowisku, zapewniającym intuicyjną pracę z aplikacją bez konieczności znajomości arkanów mechaniki kwantowej atomowych układów zlokalizowanych.

Aplikacja Atomic Matters pozwala na realizacje obliczeń jednojonowych właściwości materiałów i ich archiwizację w postaci plików wsadowych *.atma, które stanowią kompendium wiedzy o właściwościach magnetycznych, elektronowych i termodynamice zdefiniowanego materiału. Pliki  *.atma zawierają rozwiniętą postać informacji, w postaci grafów, wykresów, wizualizacji 3D i  tekstów, które można wizualizować w dostępnym na zasadach freeware programie Atomic Matters Reader. Pliki  *.atma  to także pliki startowe pozwalające na prowadzenie badań rozwojowych i eksperymentów komputerowych za pomocą aplikacji. Oprogramowanie powstało w ramach projektu dofinansowanego ze środków Uniii Europejskiej w ramach proiektu PARP: UDA-POIG.01.04.00-12-069/10-00 

Przypisy

  1. J. Mulak and Z. Gajek, The effective crystal field potential, Elsevier Science Ltd, Kidlington, Oxford, UK (2000)., 2000.
  2. D.J. Newman and B. Ng, Crystal Field Handbook, Cambridge University Press, 2000.
  3. R.J. Radwanski, Z. Ropka Z, R. Michalski. Magnetism and Electronic Correlations in Local-Moment Systems: Rare-Earth Elements and Compounds., Magnetism and Electronic Correlations in Local-Moment Systems: Rare-Earth Elements and Compounds., 1998.
  4. Javorský i inni, Phys. Rev. B 65 pp. 014404-6., 2001.
  5. C. Min, S. Lee, S.-G. Kim, A simple augmented Jacobi method for Hermitian and skew-Hermitian matrices.pdf, „J. Korean Soc. Math. Educ. Ser. B: Pure Appl. Math. Vol. 18, No. 3 (2011) 185-199.”, 2011.
  6. R.J. Radwanski, R. Michalski, Z. Ropka, From Atomic Physics to Solid-State Physics: Magnetism and Electronic Structure of PrNi5, ErNi5, LaCoO3 and UPd2Al3.in: Acta Physica Polonica B, vol. 31, Issue 12, p.3079, 2000.
  7. R.J. Radwanski J.J.M. Franse, Magnetic properties of binary rare-earth… in HANDBOOK of MAGNETIC MATERIALS Vol 7. Edited K.H.J.Bushow pp. 307-500., 1993.
  8. R.J. Radwański, Z. Ropka, Open Problems in Strongly Correlated Electron Systems., „{{{czasopismo}}}”, 2001.
  9. Rafał Michalski and Ryszard J. Radwanski, Computer calculations of the thermally-induced magnetic and electronic properties of the rare earth compounds RERu2Si2,, „{{{czasopismo}}}”, 2005.
  10. B.G. Wybourne, Symmetry Principles and Atomic Spectroscopy, J. Wiley and Sons,, 1970, 1970.
  11. K.W.H. Stevens., Matrix Elements and Operator Equivalents Connected with the Magnetic Properties of Rare Earth Ions. in: Proceedings of the Physical Society. Section A, Volume 65, Number 3., 1952.

Linki zewnętrzne[edytuj]



Źródło: Ten artykuł bazuje na treści artykułu: Atomic Matters z Wikipedii; autorzy: w historii edycji; prawa autorskie: licencja CC-BY-SA 3.0 oraz GNU FDL
Information icon4.svg W Wikipedii odbyła się dyskusja nad usunięciem tego artykułu, zobacz ją.