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Centro de Informática promove duas defesas de tese de doutorado na quarta-feira (2)

Ambos os trabalhos foram orientados pela professora Teresa Bernarda Ludermir, do CIn

O Programa de Pós-Graduação em Ciências da computação promove duas defesas de tese de doutorado na próxima quarta-feira (2). A tese de doutorado “High-performance Ginzburg-Landau Simulations of Superconductivity” (Resumo 1, abaixo) de autoria do aluno Darko Stosic será defendida às 8h, no auditório do Centro de Informática (CIn). A banca examinadora é composta pela professora Teresa Bernarda Ludermir (orientadora/CIn), pelo professor Milorad Vlado Milosevic (coorientador, Department of Physics/ University of Antwerp) e pelos professores Tsang Ing Ren (UFPE), Paulo Salgado Gomes de Mattos Neto (UFPE), Milan Lalic (UFS), Viviane Moraes de Oliveira (UFRPE) e Pedro Hugo de Figueirêdo (UFRPE). 

A tese de doutorado “Numerical simulations of magnetic skyrmions in atomically-thin ferromagnetic films” (Resumo 2, abaixo) de autoria do aluno Dusan Stosic será defendida às 10h, no auditório do CIn. Compõem a banca examinadora a professora Teresa Bernarda Ludermir (orientadora/CIn), o professor Milorad Vlado Milosevic (coorientador, Department of Physics/ University of Antwerp) e os professores Tsang Ing Ren (UFPE), Paulo Salgado Gomes de Mattos Neto (UFPE), Milan Lalic (UFS), Viviane Moraes de Oliveira (UFRPE) e Pedro Hugo de Figueirêdo (UFRPE).

Resumo 1

A supercondutividade é uma das descobertas mais importantes do ultimo século. Com muitas aplicações em física, engenharia e tecnologia, a modelagem de materiais supercondutores tem sido crucial no design de novos dispositivos. As equações dinâmicas de Ginzburg-Landau se encontram entre as ferramentas mais poderosas para análise das propriedades macroscópicas de supercondutores. No entanto, sua solução numérica se torna computacionalmente difícil quando modelando materiais de tamanho realístico (na escala de mícron) para aplicações tecnológicas de supercondutores. Nesta tese, apresentamos uma solução numérica e computacional a essas equações e mostramos como elas podem ser otimizadas em diferentes arquiteturas paralelas. Duas variantes das equações são consideradas: uma para modelagem de supercondutores mesoscópicos tridimensionais em unidades de processamento gráfico, e outro para modelagem de supercondutores de filmes finos bidimensionais em unidades de processamento centrais de múltiplos núcleos. As simulações são realizadas para várias geometrias em supercomputadores estado da arte para mostrar as capacidades físicas e computacionais dos modelos. Concluímos com uma biblioteca numérica para simulação desses modelos e descrevemos vários de seus aspectos numéricos.

Resumo 2

A Lei de Moore tem impulsionado a indústria eletrônica no último meio século. No entanto, a duplicação de transistores a cada dois anos está começando a quebrar, devido aos limites fundamentais que surgem à medida que se aproximam a largura atômica. Como resultado a busca por novos caminhos para a eletrônica se tornou crucial. Entre os potenciais candidatos, a descoberta de texturas magnéticas conhecidas como skyrmions atraiu muito interesse e atenção na tecnologia spintrônica, que depende ambos da carga e do spin de elétrons. O comportamento topológico e de partículas lançou skyrmions no centro de atenção da pesquisa científica. Skyrmions são candidatos promissores para a futura nano eletrônica do consumidor devido a sua estabilidade topológica, tamanho em nano escala e baixas correntes necessárias para movê-los. Avanços recentes fornecem todas as funções básicas necessárias para transportar e processar informação baseada em skyrmions. Nesta tese, procuramos avançar o conhecimento atual da física de skyrmions e explorar seu potencial para substituir a tecnologia eletrônica convencional. Primeiro investigamos as propriedades fundamentais e estabilidade de skyrmions em temperatura ambiente. Descobrimos que skyrmions podem escapar pela borda em sistemas finitos e propomos maneiras de melhorar sua estabilidade para geometrias restritas. Depois estudamos como skyrmions únicos ficam presos em defeitos atômicos de origens distintas. Mostramos que as posições de fixação dependem do tamanho e do tipo de defeito a ser considerado. Também discutimos as aplicações em que o controle de skyrmions por defeitos é de interesse, como “respiração”, movimento trancado ou orientação facilitada por um “caminho” de defeito. Em seguida, exploramos outras configurações magnéticas que podem competir com os skyrmions quando novos materiais são considerados, e descrevemos um mecanismo inédito para o colapso de skyrmions em fundos de spin ciclóides. Finalmente, relatamos as comutações e interações entre skyrmions de topologias distintas. Descobrimos que skyrmions transacionam para topologias mais altas ou mais baixas pela absorção de uma textura de spin com número topológico unitário. As interações entre skyrmions de diferentes cargas topológicas podem ser atraentes ou repulsivas, formando clusters arranjados. Concluímos com uma biblioteca numérica para simular skyrmions magnéticos em vários cenários.

Mais Informações
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Computação
(81)2126.8430/4712

posgraduacao@cin.ufpe.br 

Data da última modificação: 04/05/2018, 18:35