Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разработали универсальную суперкомпьютерную программу на новом языке Rust для моделирования многослойных магнитных структур. Ее использование позволит проводить более точные расчеты и открывает возможности для создания перспективных технологий записи и хранения информации. Результаты работы представлены в научном издании Journal of Nano- and Electronic Physics.

Как сообщил старший преподаватель кафедры компьютерных систем Школы естественных наук (ШЕН) ДВФУ Виталий Капитан, с каждым годом потоки информации стремительно увеличиваются, требуют новых объемов хранения, и это является важнейшим конкурентным фактором в сфере компьютерных технологий. Поэтому исследование многослойных магнитных структур привлекает особое внимание ученых ШЕН ДВФУ.

«Чтобы производить численные эксперименты и моделирование для создания новых магнитных структур, мы разработали суперкомпьютерное программное обеспечение. Магнитные структуры очень сложны, поэтому разработанный алгоритм требует вычислительные мощности суперкомпьютера. В работе мы используем мощности суперкомпьютеров ДВФУ, Дальневосточного отделения Российской академии наук, и недавно получили доступ к суперкомпьютеру Московского госуниверситета им. М.В. Ломоносова», — сообщил Виталий Капитан.

Одним из авторов разработки стал магистрант ШЕН ДВФУ по направлению «Информационные системы и технологии» Александр Пержу. 22-летний программист предложил использовать для написания программы новейший язык Rust и стал соавтором статьи в международном научном журнале.

«Как правило, программисты пишут узкоспециализированные приложения. Мы решили сделать универсальную программу для исследования магнитных структур, чтобы можно было быстро менять конфигурации, модули и проверять как можно больше видов структур. Я предложил использовать новый язык программирования Rust, и результат оказался классный: программа быстрее считает и код получился чище», — добавил Александр Пержу.

Разработчики также отметили, что использование программы открывает новые возможности. Например, с ее помощью ученые ДВФУ смогут вести численные исследования скирмионов — магнитных вихревых структур, которые в последнее время особенно привлекают исследователей со всего мира, в том числе разработчиков из компаний IBM, Intel, Samsung.

Сотрудники кафедры компьютерных систем ШЕН ДВФУ ведут несколько перспективных проектов. За последние годы они создали два десятка суперкомпьютерных программ для изучения свойств взаимодействующих магнитных частиц, фазовых переходов веществ и необычных явлений в таких системах, как «спиновое стекло» и «спиновый лед». Результаты исследований публикуются в международных журналах, в том числе авторитетном издании Physics Letters.