CRYSTALLENS a multitrillion atom image generator

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Images made with Crystal Lens Images générées par Crystal Lens

Images generated by standard modelers and renderer engines do not usually go beyong few tens of thousand atoms for computer memory limit reasons. CrystalLens is a multitrillion atom virtual image generator of crystals, i.e. of periodic distribution of atoms. Crystal Lens enables to put several thousands of billions of billions (sic) atoms on the images, possibly with deformation of the atomic cells. This is an interfaced 11000 lines C++ code that I developd back in 2003 and which graphical use is intuitive.

Les images générées par les modeleurs et moteurs de rendus traditionnels ne dépassent pas quelques dizaines de milliers de motifs pour des raisons de limites mémoires des ordinateurs. Crystal Lens est un générateur d'images de synthèse de cristaux c'est-à-dire d'empilement périodique d'atomes. Crystal Lens permet de mettre à l'image plusieurs milliers de milliards de milliards (sic) d'atomes, éventuellement avec des déformations des mailles atomiques. C'est un code C++ interfacé que j'ai développé en 2003 et dont l'utilisation graphique est intuitive.

Comments Images

Graphene

One thousand billion atoms

Same, other point of view
Same, with a deformation of the carbon sheet

An InGaAs quantum dot.

A billion of billion atoms (1018) on the image.

Images

1021 atoms

Other images made with CrystalLens

Animations

1021 atoms


LA acoustic phonons in silicon (avi, 37 MB)


Acoustic wave emitted by a quantum dot (artistic view) (avi, 72 MB)


Construction of a GaAs crystal 1 (avi, 69 MB)


Construction of a GaAs crystal 2 (avi, 29 MB)

Epitaxy try (avi, 55 MB)

My favorite
Rotation about a GaAs dust with a quantum dot in it (avi, 40 MB)

Please if you use these images or animation, cite the name of the author and its institution (Sébastien Sauvage - CNRS)

Graphene elsewhere in the media

Physics Nobel Price 2010

Images of graphene in the media are beautiful and clear but do not completely pay tribute to the huge real and impressive dimensions of this material. At best image authors go to the limit of what a modeler and renderer engine can do by putting a few tens of thousands atoms on the image whereas in reality there are much more than billions. When creating virtual animations (movies) it is also difficult in this case to render the large extent of these materials.

Les images de graphène dans les média sont belles et très claires mais ne rendent pas complètement compte des dimensions réelles impressionnantes de ce matériau. Au mieux les auteurs d'images vont à la limite de ce que peut faire un modeleur et moteur de rendu classique en mettant quelques dizaines à quelques dizaines de milliers d'atomes à l'image alors qu'en réalité il y en a bien plus que des milliards. En faisant des animations (films) c'est aussi difficile de rendre le caractère très étendu de ces structures.

Elsewhere, in the media Comments Images
Alexander Alus in LeMonde.fr

Small number of atoms on the image

Beautiful and simple

Graphene

Jannick Meyer in futura-sciences.com
(Nov. 2008)

Already few thousand (but not billions).

The horizon of the carbon sheet is cut.

Journal du CNRS
(March 2014)
idem idem

Note that James M. Tour from Rice University has rendered similar images but that are in fact two dimensional with an applied 2D texture (no 3D). These are nevertheless beautiful renderings.

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Sébastien Sauvage, CNRS, 2003-today