Atomic Matters
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
- ↑ J. Mulak and Z. Gajek , The effective crystal field potential, Elsevier Science Ltd, Kidlington, Oxford, UK (2000)., 2000 .
- ↑ D.J. Newman and B. Ng , Crystal Field Handbook, Cambridge University Press, 2000 .
- ↑ 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 .
- ↑ Javorský i inni, Phys. Rev. B 65 pp. 014404-6., 2001 .
- ↑ 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 .
- ↑ 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 .
- ↑ 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 .
- ↑ R.J. Radwański , Z. Ropka , Open Problems in Strongly Correlated Electron Systems., „{{{czasopismo}}}”, 2001 .
- ↑ Rafał Michalski and Ryszard J. Radwanski , Computer calculations of the thermally-induced magnetic and electronic properties of the rare earth compounds RERu2Si2,, „{{{czasopismo}}}”, 2005 .
- ↑ B.G. Wybourne , Symmetry Principles and Atomic Spectroscopy, J. Wiley and Sons,, 1970, 1970 .
- ↑ 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]
