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얼마 전, 자성 재료를 모델링하고 평가하는 기술은 실험에서 얻은 모든 데이터를 정확하게 재현하기에는 너무 단순했습니다. 그러나 1995 년 Bruce Harmon이 이끄는 Ames Laboratory의 연구원들은 원자 모멘트 (자기 방향) 의 변동을 정확하게 표현하고 평가하는 데 사용할 수있는 ''스핀 다이나믹'' 계산 기술을 개발했습니다. 다른 온도에서 고체 자성 재료. 그 장점 중, 이 방법은 실용적이고 과학적인 관심의 온도에서 현실적인 크기의 시스템을 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 과학자들은 처음으로 이론적으로 고온에서 철과 니켈의 자기 모멘트를 결정했습니다. 자기 모멘트가 크기가 변하고 임의의 방향으로 점이 변하는 주요 온도 이상에서도 마찬가지입니다. 현재의 연구는 영구 자석의 특정 결함이 바람직한 자기 특성을 결정하는 데 중요한 방법과 이유에 초점을 맞추고 있습니다. Oak Ridge National Laboratory와 공동 작업자는 기록적인 슈퍼 컴퓨터 계산에이 기술을 사용했습니다.
우리는 두 가지 합성 전략을 사용하여 협력 자기의 근본적인 문제를 연구하기 위해 모델 재료를 생산할 것을 제안합니다. 한 줄의 공격은 원하는 자성 원자 격자를 갖는 연장 이온 화합물을 준비하는 것입니다. 또는 분자 단위로부터 자성을 만들 수 있습니다. 이 단위의 본딩 방향성을 통해 아키텍처를 지시합니다.
두 경우 모두 목표 격자는 낮은 치수 및/또는 좌절 된 토폴로지를 가지며, 이러한 물질이 새로운 자기 접지 상태 및 여기도를 가질 수 있음을 시사하는 기본 자기의 최근 개발을 조사하도록 설계되었습니다. 특히 스핀 유체 문자. 우리는 또한 고 스핀 나노 스케일 금속 클러스터를 준비하고 자화 완화를 연구 할 것을 제안합니다. 이것은 양자 역학적 터널링에 의해 제어될 수 있는 거시적 프로세스의 예로서 상당한 근본적인 관심사이다; 그것은 또한 분자 자기 메모리 장치의 기초로서 실질적인 중요성을 가질 수 있다.
이 모든 작업에는 시간 및 주파수 의존 자기 민감도 측정이 필요하므로 AC 측정을 수행 할 수 있도록 기존 dc SQUID 자력계 장치로 업그레이드를 요청합니다. 이 장비에 대한 공개 액세스를 지원하여 비공식 자기 특성 서비스를 강화할 것을 제안합니다.
과학적 영향: 스핀 역학 접근 방식은 유한 온도에서 그리고 외부 적용 필드에 대한 응답으로 자기 모멘트의 역학에 대한 새로운 이론의 기초에 크게 기여합니다. 이를 통해 과학자들은 자석이 일반적으로 사용되는 실온에서 재료 특성을 모델링 할 수 있습니다.
사회적 영향: 금속 자력은 자기 데이터 저장 및 발전 장치를 포함한 많은 기술의 핵심입니다. 컴퓨터 비트 스위칭의 정확한 모델링은 미래의 고밀도 컴퓨터 디스크의 설계에 필수적이며, 고온 자기 재료를 최적화하는 기능은 더 에너지 효율적인 모터 및 변압기로 이어질 것입니다.
