A szilárdtestek mágneses jelenségeit sok esetben spinmodelleken alapuló számítógépes szimulációkkal tanulmányozzuk. A nagysűrűségű mágneses adattárolás és spintronikai logikai eszközök funkcionalitását az anyagi tulajdonságok változtatásával növelhetjük. Ennek egyik lehetősége, hogy különböző elemeket ötvözve változtatjuk a mágneses atomok közötti kölcsönhatásokat. A kvantummechanikai (első elvű) számítások lehetővé teszik ezen kölcsönhatások számítását, de az atomok rendezetlen elhelyezkedésének figyelembe vétele nem triviális feladat. A szakdolgozatot választó hallgató először áttekinti a mágneses kölcsönhatások számítására alkalmazott első elvű számítási eljárásokat, különös tekintettel az infinitezimális forgatások módszerére. Megismerkedik a rendezetlen ötvözetek átlagtér leírásával, az ún. koherens potenciál közelítéssel (CPA), valamint a véges méretű atomfürtök beágyazásos módszerével. Megtanulja a mágneses kölcsönhatások számítására a kutatócsoportban kifejlesztett programok használatát. A szakdolgozat fő célkitűzése, hogy valamely mágneses ötvözetben, pl. az FeCo vagy (Fe_xMn_3-x)Sn, az átlagtér közelítésben számolt kölcsönhatásokat összehasonlítsuk a kisméretű atomfürtökben, rendezett atomi konfigurációk esetén számított kölcsönhatásokkal. Különösen érdekes annak tanulmányozása, hogy a lokális atomi rendezettség milyen hatással van a mágneses anizotrópiára és a nem-kollineáris mágneses szerkezeket indukáló Dzsalosinszkij-Moriya kölcsönhatásra.