Magnetic Exchange Simulator (MES) - panoramica e architettura

Codice Python che applica il walk a 96 canali a sistemi magnetici reali

Mauro Pacetti · 3 febbraio 2026 · Vol. VII (sezione MES)

Abstract. Il MES (3 febbraio 2026) e il primo simulatore TTO che applica la struttura del walk discreto su nodo BCC a 96 canali a sistemi magnetici reali. Implementa la dinamica del coin sulle accoppiamenti magnetici di scambio (Heisenberg), riproducendo le regole di Goodenough-Kanamori-Anderson (GKA) e i pattern di accoppiamento osservati. Cinque sistemi testati nel range 2-18 atomi (Fe_2, Fe-S-Fe, [Fe_2 S_2], [Fe_4 S_4], FeMoco), tutti in accordo. Killer test: rimozione del legame Mo-S(17) in FeMoco inverte il segno di Delta - riprodotto esattamente senza parametri aggiustati.

1. Architettura

L'architettura del MES e divisa in tre moduli. tto_core.py: implementa il nodo a 96 canali con decomposizione N_DIR x N_SPIN x N_LAYER = 12 x 2 x 4 = 96 (decomposizione operativa Magnetic, Vol. II Cap. 8). magnetic_engine.py: calcola le costanti di accoppiamento J_ij fra coppie di nodi atomici, integrando i contributi di superscambio attraverso atomi-ponte. system_loader.py: legge la geometria di un cluster (atomi, distanze, angoli) e restituisce la matrice J e l'energia magnetica. Linguaggio: Python 3.11+, dipendenze: NumPy, SciPy.

2. Sistemi testati

SistemaComposizioneStatus
Fe_2vedi pagina dedicataVERDE
Fe-S-Fevedi pagina dedicataVERDE
[Fe_2 S_2]vedi pagina dedicataVERDE
[Fe_4 S_4]vedi pagina dedicataVERDE
FeMoco [MoFe_7 S_9 C]vedi pagina dedicataVERDE (killer test passato)

3. Risultati principali

Tutti i 5 sistemi passano. La verifica include il killer test di FeMoco: rimuovendo il legame Mo-S(17) il segno di Delta (parametro magnetico complessivo) inverte. Il MES riproduce questa inversione senza parametri liberi aggiustabili. E un test discriminante perche la fenomenologia e contro-intuitiva e le regole GKA da sole non la predicono in modo immediato.

4. Risorse

tto_core.py (modulo core) magnetic_engine.py system_loader.py Script che esegue tutti i 5 sistemi Risultati numerici completi Indice sims