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Software libre simula propiedades magnéticas

Este programa, denominado Vegas, permite que investigadores o estudiantes sin conocimiento avanzado en programación computacional puedan acceder a simulaciones de materiales magnéticos para determinar el comportamiento de discos duros o mejorar las condiciones de equipos de congelación tradicional e industrial, entre otras posibilidades.

Manizales, 06 de septiembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Vegas es un software creado por el grupo de investigación Computational Applications (PCM) de la UNAL Sede Manizales.

Muestras de nanopartículas de núcleo, nanocable de núcleo y multicapa.

El software analiza la dependencia térmica de la magnetización y susceptibilidad de un material.

Vegas permite la simulación de los procesos de magnetización para el desarrollo de dispositivos de grabación.

Juan Sebastián Salcedo Gallo, estudiante de la Maestría en Ciencias Físicas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, destacó como innovación que Vegas “es un software libre, y gracias a un algoritmo permite que cualquier persona lo actualice y adapte según sus necesidades”.

Muchas de las tecnologías que utilizamos en nuestra vida diaria basan parte de su funcionamiento en fenómenos magnéticos: desde la brújula que ayudó a los navegantes a orientarse en medio del mar hasta los discos rígidos de las computadoras, que almacenan la información en una delgadísima película magnética, pasando por las tarjetas de crédito, que guardan nuestros datos en la banda magnética de la parte posterior.

Con el fin de proporcionar una herramienta que permitiera simular y analizar gran variedad de estos sistemas magnéticos, el grupo de investigación Computational Applications (PCM) de la UNAL Sede Manizales –dirigido por la profesora Elisabeth Restrepo Parra– desarrolló un sistema de código abierto que les permite no solo a los expertos en desarrollo de software sino también a estudiantes o docentes con inquietud en el tema, hacer simulaciones.

Almacenamiento de datos

Según el estudiante, aunque en el mundo se pueden encontrar programas de simulación, en Colombia Vegas se constituye en el primer software de uso libre que además de que se puede adaptar, permite almacenar una gran cantidad de datos. “El software almacena todo el historial de simulación de cada material, lo que permite tener gran variedad de resultados y un mejor análisis de sus propiedades magnéticas. Esto hace que Vegas sea diferente a otros programas que solo facilitan promedios estadísticos y no realizan una simulación completa”, detalla.

Vegas tiene una herramienta basada en Python –Vegas lattice– para construir materiales con diferentes formas, estructuras y propiedades magnéticas. “Python es un lenguaje de programación que proporciona una serie de instrucciones que le permiten a un programador escribir secuencias de órdenes y algoritmos como una manera de controlar el comportamiento físico y lógico de una computadora, con el objetivo de que produzca diversas clases de datos”.

El software Vegas emplea diferentes variables para almacenar los datos de resultados de la simulación, los cuales incluyen desde la temperatura hasta el campo magnético, las posiciones de iones, los estados finales, la energía y la magnetización.

Aplicaciones

Vegas ofrece flexibilidad para construir y simular una gran variedad de sistemas magnéticos, es decir con diferentes estructuras y fases, en las cuales la estadística de cada una de estas se puede calcular de manera independiente.

“Con Vegas podemos simular materiales con formas simples y complejas, tales como nanopartículas de núcleo, nanotubos, nanocables, nanoanillos, medios modelados por bits, películas delgadas, sistemas multicapa, y estructuras de cristal, e incluso se pueden determinar importantes propiedades magnéticas del material, explicó el estudiante.

Usuarios no especializados

El desarrollo de este software de simulación busca extender su utilización a usuarios no especializados como investigadores experimentales, por lo cual el programa tiene interfaces gráficas que permiten simulaciones más intuitivas y un fácil análisis de los datos entregados por el computador. “Esto permite que en la actualidad Vegas sea una herramienta de gran valor”, puntualizó el estudiante.

Se planean mejoras importantes para la construcción de muestras y las bibliotecas de análisis de datos, aumentando la flexibilidad en la construcción de sistemas magnéticos complejos y proporcionando diferentes herramientas para el análisis y la visualización de todo tipo de resultados de simulación.

“Como parte de las mejoras, se plantea establecer la frecuencia del almacenamiento de datos, ya que el del historial de la simulación genera archivos muy largos, y para algunas aplicaciones esta información no es necesaria. Esto también podría mejorar la eficiencia de la simulación al evitar el almacenamiento de datos similares”, añadió el estudiante Salcedo.

Así mismo se espera desarrollar una funcionalidad para reanudar una simulación que haya sido interrumpida o bloqueada por un factor externo, a partir de la recuperación de datos almacenados antes de la falla.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
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