Logowanie do System sprawozdań KDM

Modelowanie i symulacje nanomagnetyków molekularnych

Kierownik projektu: Grzegorz Kamieniarz

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza

Wydział Fizyki

Poznań

Streszczenie projektu

Zadania obliczeniowe projektu służą rozwiązaniu aktualnych problemów występujących zarówno w dziedzinie fizyki nanomagnetyków molekularnych, jak i w dyscyplinie nauk obliczeniowych stosowanych do modelowania i symulacji nanometeriałów magnetycznych. Mieszczą się w aktualnym trendzie światowym i podejmują istniejące wyzwania. Realizacja zadań projektu wymaga wykonania symulacji o dużej skali modeli spinowych uwzględniających występujące w nanomagnetykach molekularnych typy sprzężeń wymiennych, różne rodzaje anizotropii, niejednorodności oddziaływań i wartości spinu, a także istotne z wielu względów domieszkowanie jonami magnetycznymi i niemagnetycznymi. W konsekwencji modele te mają niską symetrię, będą opisywały zarówno pierścienie i segmenty skończone, jak i łańcuchy spinowe makroskopowe, będą więc miały szeroki zakres zastosowań w badaniach podstawowych i materiałowych nanomagnetyków.

Realizacja projektu umożliwi uzyskanie odpowiedzi na wiele fundamentalnych pytań dotyczących struktury i rodzajów oddziaływań magnetycznych ze szczególnym uwzględnieniem kluczowej dla stabilności nanomagnetyków anizotropii jedno- i dwuspinowej, dynamiki i procesów relaksacyjnych oraz efektów kwantowych w skali makroskopowej. Możliwa stanie się weryfikacja poprawności wielu założeń i stosowanych dotąd przybliżeń leżących u podstaw najnowszych idei, a także wyjaśnienie niektórych istniejących zagadek. Po raz pierwszy zostaną wprowadzone nieperturbacyjne metody obliczeniowe dla modeli kwantowych zawierających anizotropię oddziaływań. Dotyczy to techniki bezpośredniej diagonalizacji, macierzy transferowej i metody iteracyjnej DMRG stosowanych do badań modeli fenomenologicznych. Z tej racji wszystkie modele będą analizowane numerycznie bez żadnych przybliżeń w całym zakresie temperatur i przyłożonych w dowolnym kierunku pól magnetycznych.

Publikacje

  1. G. Kamieniarz, P. Kozłowski, G. Musiał, F. Esposito, W. Florek, M. Antkowiak, and D. Gatteschi, Trends in Phenomenological Modeling and Simulations of Nanomagnets, PARA08 9th International Workshop on State-of-the-Art in Scientific and Parallel Computing , (2008)
  2. G. Musial, P. Kozłowski, M. Antkowiak, G. Kamieniarz, and D. Gatteschi, High efficiency parallel deterministic simulations, Para 08 9th International Workshop on State-of-the-Art in Scientific and Parallel Computing , (2008)
  3. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, G. Musiał, M. Antkowiak, W. Florek, F. Esposito, Fenomenologiczne modelowanie antyferromagnetycznych pierścieni molekularnych , XIII Minisympozjum fizyki statystycznej - Wrocław 20 czerwca 2008 , (2008)
  4. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, G. Musiał, M. Antkowiak, W. Florek, F. Esposito, Phenomenological modelling of molecular-based antiferromagnetic rings, Physics of magnetism - Poznań 24-27 czerwca 2008 , (2008)
  5. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, M. Antkowiak, Floriana Tuna, Grigore Timco, Chromium-based molecular rings modelled by non-perturbative techniques: exchange anisotropy effects , JEMS'08 - Dublin 14-19 września 2008 , (2008)
  6. P. Kozłowski, G. Musiał, M. Antkowiak, G. Kamieniarz, and D. Gatteschi, High efficiency parallel deterministic simulations of chromium-based molecular rings beyond the giant spin approximation, LNCS , (0)
  7. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, G. Musiał, F. Esposito, W. Florek, M. Antkowiak, and D. Gatteschi, Trends in phenomenological modeling and simulations of molecular nanomagnets, LNCS , (0)
  8. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, M. Antkowiak, F. Tuna, G. A. Timco, R. E. P. Winpenny, Phenomenological modeling of the anisotropic molecular-based ring Cr7Cd, Polyhedron , (0)
  9. G. Kamieniarz, M. Antkowiak, P. Sobczak, T. Ślusarski, D. M. Tomecka, P. Kozłowski, A. Barasiński, A. Drzewiński, J. Kłak, A. Bieńko, J. Mroziński, V. Bellini, F. Troiani, F. Manghi, M. Affronte, A. Olivieri, F. Tuna, G. A. Timco, R. E. P. Winpenny, Multi-Aspect Modelling and Quantum Effects in Molecular Nanomagnets, Acta Physicae Superficierum XI, (2009) 30-32
  10. P. Sobczak, A. Barasinski, A. Drzewinski, G. Kamieniarz, Grzegorz, J. Klak, A. Bienko, J. Mroziński, Magnetic properties and DMRG modeling of the 1D bimetallic thiocyanate, Polyhedron 28, (2009) 1838-1841
  11. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, M. Antkowiak, F. Tuna, G. A. Timco, R. E. P. Winpenny. , Phenomenological modeling of the anisotropic molecular-based ring Cr7Cd, Polyhedron 28, (2009) 1852-1855
  12. T. Ślusarski, T. Kostyrko, An effective Hamiltonian for sulfur adsorption at Au(100) surface, Surface Science 603, (2009) 1150-55
  13. Artur Barasiński, Paweł Sobczak, Andrzej Drzewiński, Grzegorz Kamieniarz, Alina Bieńko, Jerzy Mroziński, Dante Gatteschi, Anisotropy and magnetic properties of the bimetallic thiocyanate bridged, Polyhedron , (2010)
  14. G. Kamieniarz, M. Antkowiak, P. Sobczak, T. Ślusarski, D. M. Tomecka, P. Kozłowski, A. Barasiński, A. Drzewiński, J. Kłak, A. Bieńko, J. Mroziński, V. Bellini, F. Troiani, F. Manghi, M. Affronte, A. Olivieri, F. Tuna, G. A. Timco, R. E. P. Winpenny, Multi-Aspect Modelling and Quantum Effects in Molecular Nanomagnets , European Conference on Molecular Magnetism ECMM, Wrocław, Poland, October 4-7, 2009 , (2009)
  15. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, M. Antkowiak, F. Tuna, G. A. Timco, R. E. P. Winpenny. , Magnetic Measurements and Modeling of the Anisotropic Molecular-Based Ring Cr7Cd., 5th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (Spintech 5), Cracow, Poland, July 7-11, 2009 , (2009)
  16. M. Antkowiak. , Analiza numeryczna wielocentrowych klastrów molekularnych bazujących na pierścieniu chromu Cr8, 14th Statistical Physics Minisymposium, Częstochowa, Poland, June 15th 2009. , (2009)
  17. M. Antkowiak, G. Kamieniarz, P. Kozłowski, G. Musiał, W. Florek, M. Haglauer, A. Cara-mico D'Auria, F. Esposito. , Analysis of chromium and vanadium based molecular rings by non-perturbative simulation techniques, ESMolNa 2008: 1st European School on Molecular Nanoscience, Gandia, Spain, October 26-31, 2008. , (2009)
  18. A. Barasiński, P. Sobczak, A. Drzewiński, G. Kamieniarz, A. Bieńko, J. Mroziński, D. Gatteschi, Anisotropy and magnetic properties of the bimetallic thiocyanate-bridged, Polyhedron 29, (2010) 1485?1491
  19. P. Kozłowski, M. Antkowiak, G. Kamieniarz, Frustration signatures in the anisotropic model of nine-spin s=3/2 ring with bond defect, Journal of Nanoparticle Research ?, (2011) ?
  20. P. Kozłowski, M. Antkowiak, G. Kamieniarz , Frustration signatures in the anisotropic model of nine-spin s=3/2 ring with bond defect, J. Nanopart. Res. 13, (2011) 6093-6102
  21. P. Kozłowski, G. Kamieniarz , Magnetic properties of the molecular nanomagnet Cr7Cd: single ion and exchange anisotropy effects, J. Nanosci. Nanotechnol. 11, (2011) 9175-9180
  22. M. Antkowiak, P. Kozłowski, G. Kamieniarz, Zero temperature magnetic frustration in odd-membered s=3/2 spin rings with bond defect, Acta Phys. Pol. A ?, (2012) ?
  23. G. Kamieniarz, P. Kozłowski, M. Antkowiak, P. Sobczak, T. Ślusarski, D. M. Tomecka, A. Barasiński, B. Brzostowski, A. Drzewiński, A. Bieńko, J. Mroziński, Anisotropy, geometric structure and frustration effects in molecule-based nanomagnets, Acta Phys. Pol. A ?, (2012) ?
  24. G. Kamieniarz, P. Kozłowski, M. Antkowiak, P. Sobczak, T. Ślusarski, D. M. Tomecka, A. Barasiński, B. Brzostowski, A. Drzewiński, A. Bieńko, J. Mroziński, Anisotropy, geometric structure and frustration effects in molecule-based nanomagnets, Acta Phys. Pol. A 121, (2012) 992-998
  25. M. Antkowiak, P. Kozłowski, G. Kamieniarz, Zero temperature magnetic frustration in odd-membered s=3/2 spin rings with bond defect, Acta Phys. Pol. A 121, (2012) 1102-1104
  26. M. Antkowiak, P. Kozłowski, G. Kamieniarz, G. A. Timco, F. Tuna, R. E. P. Winpenny, Detection of ground states in frustrated molecular rings by the in-field local magnetization profiles, Phys. Rev. Lett. ?, (2012) ?
  27. P. Kozłowski, M. Antkowiak, G. Kamieniarz, W. Florek, Phenomenological manifestations of frustration in odd-membered s=3/2 quantum rings, Joint European Magnetic Symposia, Włochy,Parma, 9-14 września 2012 ?, (2012) ?
  28. G. Kamieniarz, P. Kozłowski, M. Antkowiak, P. Sobczak, T. Ślusarski, D. M. Tomecka, Ł. Kucharski, A. Barasiński, B. Brzostowski, A. Drzewiński, Anisotropy, geometric structure and frustration effects in molecule-based nanomagnets, NANO2012: XI International Conference on ?Nanostructured Materials?, Grecja, Rhodos, 26-31 sierpnia 2012 ?, (2012) ?
  29. P. Kozłowski, G. Kamieniarz, M. Antkowiak, P. Sobczak, A. Barasiński, A. Drzewiński, Magnetic properties of ring shaped and single chain molecular magnets modeled by numerical methods, Fifth International Conference on Molecular Materials MOLMAT2012, Hiszpania, Barcelona 3-6 lipca 2012 ?, (2012) ?
  30. G. Kamieniarz, P. Kozłowski, M. Antkowiak, P. Sobczak, T. Ślusarski, D. M. Tomecka, Ł. Kucharski, A. Barasiński, B. Brzostowski, A. Drzewiński, Anisotropy, geometric structure and frustration effects in molecule-based nanomagnets, NanoSEA 2012: 4th International Conference on Nano-structures SElf-Assembly, Włochy, S. Margarita di Pula (Sardinia), 25-29 czerwca 2012 ?, (2012) ?
  31. M. Antkowiak, P. Kozłowski, G. Kamieniarz, G. A. Timco, F. Tuna, R. E. P. Winpenny, Detection of ground states in frustrated molecular rings by the in-field local magnetization profiles, Phys. Rev. B 87, (2013) 184430
  32. P. Kozłowski, G. Musiał, M. Haglauer, W. Florek, M. Antkowiak, F. Esposito, and D. Gatteschi, Non-perturbative methods in phenomenological simulations of ring-shape molecular nanomagnets, LNCS x, (2014) x
  33. P. Kozłowski, G. Musiał, M. Antkowiak, and D. Gatteschi, Effective parallelization of quantum simulations: nanomagnetic molecular rings, LNCS x, (2014) x
  34. Kirill Yu. Monakhov, Oliver Linnenberg, Piotr Kozłowski, Jan van Leusen, Claire Besson, Tim Secker, Arkady Ellern, Xavier López, Josep M. Poblet, and Paul Kögerler, Supramolecular Recognition Influences Magnetism in [X@HVIV8VV14O54]6- Self-Assemblies with Symmetry-Breaking Guest Anions, Chemistry - A European Journal 21, (2015) 2387-2397
  35. P. Kozłowski, G. Musiał, M. Antkowiak, D. Gatteschi, Effective parallelization of quantum simulations: nanomagnetic molecular rings, Lecture Notes in Computer Science 8385, (2014) 418-427
  36. P. Kozłowski, G. Musiał, M. Haglauer, W. Florek, M. Antkowiak, F. Esposito, D. Gatteschi, Non-perturbative Methods in Phenomenological Simulations of Ring-Shape Molecular Nanomagnets, Lecture Notes in Computer Science 8385, (2014) 438-447
  37. P. Kozłowski, Frustration and quantum entanglement in odd-membered ring-shaped chromium nanomagnets, Phys. Rev. B 91, (2015) 174432
  38. Piotr Kozłowski, K. Yu. Monakhov, O. Linnenberg, J. van Leusen, C. Besson, T. Secker, U. Englert, P. Kögerler, X. López, J. M. Poblet, Struktura i magnetyzm wybranych politlenków wanadu o mieszanych stanach walencyjnych, XXI Minisympozjum Fizyki Statystycznej 1, (2016) 1

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93