Команда химиков разработала новую магнитную молекулу, которая может стать ключом к хранению больших объемов данных на крошечных дисках. «Эта новая молекула может привести к новым технологиям, которые смогут хранить около 3 ТБ данных на квадратный сантиметр», — сказал профессор Николас Чилтон из Австралийского национального университета (ANU). «Это эквивалентно вложению около 40 000«Темная сторона Луны»Компакт-диск с альбомом вмещает на жесткий диск размером с почтовую марку или около 500 000 видеороликов TikTok. "
Чтобы достичь такой плотности данных, команде химиков из Австралийского национального университета и Манчестерского университета пришлось прорваться через существующую технологию магнитного хранения данных. Современные накопители могут сохранять память, намагничивая небольшие участки материала, и это нормально, но исследователи работают над одномолекулярными магнитами (SMM), которые могут хранить данные индивидуально, обеспечивая более высокую плотность, чем когда-либо прежде.
Представьте себе крошечный магнит, хранящий 1 или 0, похожий на компьютерную память. Чтобы эти молекулярные магниты функционировали, им необходимо надежно сохранять свою магнитную ориентацию (то есть свою «память») в диапазоне температур. Современные одномолекулярные магниты, особенно сделанные из металлического элемента диспрозия, теряют свою магнитную память при температуре ниже 80 Кельвинов, или -193 градусов по Цельсию или -315 градусов по Фаренгейту.
Исследователи работают над тем, чтобы заставить эти магниты работать при более высоких температурах. Они достигли этого, разработав и синтезировав новую молекулу диспрозия под названием 1-Dy. Новая молекула сохраняет свою магнитную память (так называемую гистерезис) при температуре до 100 Кельвинов (-173°C или -279°F), что «возможно в крупных центрах обработки данных, таких как Google», по словам профессора Дэвида Миллса, соавтора исследования.
Новая молекула на основе редкоземельного элемента диспрозия может проложить путь к оборудованию следующего поколения размером с почтовую марку, способному хранить в 100 раз больше цифровых данных, чем существующие технологии.
Новая молекула также считается более стабильной, то есть она может противостоять более высокому энергетическому барьеру перемагничивания, чем предыдущие SMM, и требует большей энергии, чтобы неожиданно перевернуть свое магнитное состояние. Команда опубликовала свои выводы ранее на этой неделе в журнале Nature.
Благодаря своей уникальной молекулярной структуре 1-Dy сохраняет магнитную память при более высоких температурах, чем предыдущие магниты. Поскольку редкоземельный элемент 1-Dy расположен между двумя атомами азота и закреплен алкеном, связанным с диспрозием, магнитные свойства молекулы значительно лучше, чем у других одномолекулярных магнитов (SMM).
Команда считает, что их прорыв в моделировании магнитного поведения этой молекулы поможет разработать более совершенные SMM, способные сохранять память при более высоких температурах и, в конечном итоге, создавать сверхкомпактные запоминающие устройства с высокой плотностью памяти для будущих центров обработки данных.