Hybrid symbolic-numeric methods in geosciences

Modern computing systems, like Mathematica, are blending numeric and symbolic evaluation of many algorithms improving their efficiencies (time, accuracy). In this contribution three toy-examples of the application of hybrid symbolic-numeric computations in geosciences are presented in order to illustrate the features of this advanced technique, namely: ranging GNSS satellites, computing GNSS cycle ambiguities and employing symbolic regression for verifying Kepler’s third law

Stochastic dynamics and pattern formation of geometrically confined skyrmions

Ensembles of magnetic skyrmions in confined geometries are shown to exhibit thermally driven motion on two different time scales. The intrinsic fluctuating dynamics (t ∼ 1 ps) are governed by short-range symmetric and antisymmetric exchange interactions, whereas the long-time limit (t ≳ 10 ns) is determined by the coaction of skyrmion–skyrmion-repulsion and the system’s geometry. Micromagnetic simulations for realistic island shapes and sizes are performed and analyzed, indicating the special importance of skyrmion dynamics at finite temperatures. We demonstrate how the competition between skyrmion mobility and observation time directly affects the addressability of skyrmionic bits, which is a key challenge on the path of developing skyrmion-based room-temperature applications. The presented quasiparticle Monte Carlo approach offers a computationally efficient description of the diffusive motion of skyrmion ensembles in confined geometries, like racetrack memory setups

Breaking through the Mermin-Wagner limit in 2D van der Waals magnets

The Mermin-Wagner theorem states that long-range magnetic order does not exist in one- (1D) or two-dimensional (2D) isotropic magnets with short-ranged interactions. Here we show that in finite-size 2D van der Waals magnets typically found in lab setups (within millimetres), short-range interactions can be large enough to allow the stabilisation of magnetic order at finite temperatures without any magnetic anisotropy. We demonstrate that magnetic ordering can be created in 2D flakes independent of the lattice symmetry due to the intrinsic nature of the spin exchange interactions and finite-size effects. Surprisingly we find that the crossover temperature, where the intrinsic magnetisation changes from superparamagnetic to a completely disordered paramagnetic regime, is weakly dependent on the system length, requiring giant sizes (e.g., of the order of the observable universe ~ 1026 m) to observe the vanishing of the magnetic order as expected from the Mermin-Wagner theorem. Our findings indicate exchange interactions as the main ingredient for 2D magnetism

A koherencia mint a lelki és testi egészség alapvető meghatározója a mai magyar társadalomban = Sense of coherence as an important determinant of mental and physical health

Az ún. salutogenezis modell olyan keretet kínál, amelyben a koherencia élmény bevezetésével lehetőség nyílik az „egész”-ség dinamikus értelmezésére. Vizsgálatunkban a Richard Rahe-féle, az „élet értelme” koherencia kérdőív összefüggéseit vizsgáltuk az egészségi állapottal. A Hungarostudy 2002 felmérés a 18 évesnél idősebb magyar népességet életkor, nem és terület szerint képviseli. 12 640 személlyel vettünk fel otthoni interjút. Az így vizsgált koherencia mutatót az egészségi állapot igen fontos előrejelzőjének találtuk. Ha az adatokat életkor, nem és iskolázottság szerint korrigáltuk, az egészségi állapot önbecslése mintegy 10-szer, a munkaképesség 8-szor jobb, a depresszió valószínűsége 7-szer alacsonyabb volt. Az „élet értelme” mutató igen szoros kapcsolatban áll az önhatékonysággal, a problémaorientált megbirkózással, a társas támogatással, ezzel szemben kevésbé függ az iskolázottságtól, az életkortól és a nemtől