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Software estudia comportamiento magnético de materiales

Este programa, denominado Vegas, construye, simula y analiza las propiedades magnéticas de elementos como hierro, cobalto, níquel y manganeso, los cuales se caracterizan por generar atracción o repulsión sobre otros materiales.

Manizales, 16 de noviembre de 2018Agencia de Noticias UN-

El software se creó en la U.N. Sede Manizales.

El programa se ejecuta desde una consola.

Con Vegas se pueden modelar diferentes nanoestructuras magnéticas.

Vegas permite graficar el estado magnético de las muestras.

Juan David Alzate Cardona, magíster en Ciencias – Física.

El software es apto para profesores, científicos y estudiantes que necesiten realizar estudios computacionales, pues permite determinar el comportamiento magnético de discos duros, o hacer refrigeración magnética para mejorar las condiciones de la congelación tradicional e industrial, entre otras aplicaciones.

Juan David Alzate Cardona, magíster en Ciencias – Física de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales, explica que una de las ventajas de Vegas frente a programas similares es que puede almacenar gran cantidad de datos.

Por ejemplo, guarda toda la historia de la simulación de un material para después obtener resultados que permitan analizar sus propiedades magnéticas, mientras que “otros programas de este tipo se limitan a entregar promedios estadísticos y no una simulación completa”, detalla el magíster.

Agrega que el software, fruto de la experiencia del grupo de investigación PCM Computational Applications de la U.N. Sede Manizales, es una herramienta de trabajo para académicos y científicos.

De conocimiento avanzado

Debido a la complejidad de los métodos y algoritmos usados para la simulación atomística de los materiales magnéticos, por lo general la investigación en esta área se restringe a expertos con conocimiento avanzado en programación computacional.

Frente a esta situación, el grupo de investigación PCM Computational Applications –dirigido por la profesora Elisabeth Restrepo Parra– diseñó este sistema de código abierto con el fin de hacer viables estas simulaciones para personas no expertas en desarrollo de software.

El investigador Alzate Cardona precisa que es por esto que Vegas proporciona herramientas para la construcción, la simulación y el análisis de una gran variedad de sistemas magnéticos con diferentes características estructurales.

“Entre las características se destaca que la historia de la simulación es almacenada, es decir que la magnetización y la energía del sistema se calculan por el método de Montecarlo, que entrega datos en función de la temperatura y del campo magnético”, dice el investigador, y además precisa que esto permite estudiar múltiples variables y cantidades termodinámicas a partir de una sola simulación.

El nuevo programa también ofrece alta flexibilidad para la construcción y simulación de una gran variedad de sistemas magnéticos, es decir con diferentes estructuras y fases magnéticas, en las cuales la estadística de cada una de estas se puede calcular de manera independiente.

Los investigadores de Vegas buscan implementar a futuro una versión paralelizada del software, es decir que los cálculos se dividan entre múltiples procesadores. Por otra parte, se espera desarrollar más documentación con el fin de familiarizar a los usuarios con las múltiples características y funcionalidades del programa.

A pesar de que la mayoría de las investigaciones desarrolladas con Vegas se han enfocado en aspectos relacionados con ciencia básica, cabe resaltar que el software se puede emplear para llevar a cabo estudios aplicados en refrigeración y grabación magnética, e hipertermia, entre otros.

Fruto de la investigación y el desarrollo de Vegas se publicó un artículo científico en la Revista Mexicana de Física, en el que se mencionan los detalles del software y de algunas de sus aplicaciones (https://rmf.smf.mx/ojs/rmf/article/view/191).

El software es de uso libre y las personas interesadas pueden acceder a este paquete por medio de la página web https://pcm-ca.github.io/vegas/ y descargarlo del repositorio público de GitHub https://github.com/jdalzatec/vegas.

(Por: fin/JDMP/MLA/LOF
)
N.° 562

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