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