Magnetism@home

Etude des propriétés magnétiques de certains nano-objets (propriétés atomiques, structure, forme, environnement physique, ...)

Détail d'une paroi magnétique calculée

URL du projet : http://kinetic.dnsalias.org/magnetism/

Début du projet : Juin 2008

 

 

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Projet de l'institut de physique et de technologie de Donetsk (ville russophone du sud est de l'Ukraine. Avec 988.000 habitants, Donetsk est la cinquième ville d'Ukraine).

Ce projet s'intéresse au magnétisme des particules. Plus exactement, la recherche examinera l'équilibre, la métastabilité et les phases de transition de différentes modélisations magnétiques. Il établira le profil énergétique des différents nanosystèmes magnétiques étudiés. Pour commencer, le projet va calculer la répartition magnétique minimisant l'énergie magnétique d'un nano-objet cylindrique.

Le magnétisme est, probablement, l'un des premiers phénomènes naturels utilisé par l'Homme. La singularité de cette mystérieuse force d'attraction à distance a inspiré des générations de mages et de magiciens(un mythe très présent dans la culture populaire). Il a été utilisé (par exemple pour la navigation en mer) bien avant que l'on comprenne qu'électricité et magnétisme étaient deux aspects d'un même phénomène (l'électromagnétisme). Plus tard, grâce à l'invention de l'électroaimant par William Sturgeon, et  à la suite des travaux de Michael Faraday, James Clerk Maxwell et de nombreux autres scientifiques du XIX ème siècle, l'humanité a réussi à maitriser cette mystérieuse force d'attraction et à l'utiliser pour mettre au point des inventions révolutionnaires. Les découvertes de Maxwell et Oliver Heaviside ont ouvert la voie à l'échange massif de l'information. Ils ont connecté le Monde.

Ces découvreurs se sont intéressés au magnétisme à grande échelle et aux ondes électromagnétiques. Non seulement ces recherches permettaient de créer une pluralité d'appareils utiles, mais cette prospection fût également le point de départ des grandes théories physiques du siècle passé: le principe de relativité (qui peut être présenté comme le prolongement des propriétés relativistes des ondes électromagnétiques à la matière), la mécanique quantique (qui vise à considérer les particules de matière non pas seulement comme des corpuscules ponctuels, mais aussi comme des ondes sur l'exemple des photons) et la théorie quantique des champs (où tout est une onde, linéaire ou non linéaire).

Pourtant, et pour reprendre l'expression de Richard Feynman, il restait encore beaucoup d'espace en bas ("There is Plenty of Room at the Bottom"). Et, avec l'aide des électroaimants de Bitter et de la magnéto-optique (combinaison des technologies optiques et magnétiques), il est vite devenu possible d'étudier plus précisément la structure magnétique des corps aimantés. Une multitude de domaines magnétiques et de parois les séparant, tous aussi élégants que complexes, ont émergé à l'échelle microscopique. Cette recherche hâta la naissance de la science consacrée au micro-magnétisme. Et par la suite, elle permit le développement des technologies d'échange et de transfert de l'information au moyen des ondes électromagnétiques. Cette technologie permet en principe un accès aléatoire aux capacités de stockage de l'information  qui est virtuellement illimité.. C'est la révolution des technologies de l'information telle que nous la vivons aujourd'hui.

A l'échelle microscopique (micro-magnétiques), la structure d'un corps ferromagnétique est composé d'une succession de domaines magnétiques quasiment uniformes, séparés par une fine zone de transition, connu sous le nom de "paroi magnétique". Ces structures et ces objets ont été énormément étudiés au cours du XXème siècle (et il reste encore beaucoup de questions sans réponse à leur sujet !).

Pourtant, même à des échelles encore plus petites (que l'on peut approximativement définir comme égale à la taille d'une particule; à une échelle si petite, que la paroi du domaine ne peut plus se développer entièrement) la structure des matériaux ferromagnétiques se transforme encore de façon significative. Au lieu d'observer des domaines et des parois, on distingue de nouveaux objets: skyrmions, vortex et une variété d'espaces topologiques quasi-uniformes. La structure ne peut plus être divisée et doit être considéré comme un ensemble. Ces structures constituent l'espace de recherche du nano-magnétisme et de Magnetism@home.


Détails techniques :

Durée d'une unité : 30 min à 1 heure (sur un Core 2 Quad Q6600)
Utilisation mémoire max. : ~ 275,9 Mo (application circleFMMNC 0.05)
Points de sauvegarde : 11 min
Délai de retour des unités : 48 heures
Système d'exploitation :