Одномолекулярные магниты под запись информации

Одномолекулярные магниты под запись информации

Одномолекулярные магниты представляют собой частицы, способные на относительно длительное время запоминать вектор направления магнитного поля, под воздействием которого они находились. Причём память сохраняется уже после отключения магнитного поля. Исходя из этого фактора, теоретически допустимой становится «запись» информации в молекулы.

Благоприятные условия изучения молекул

Одномолекулярные магниты обладают потенциальными свойствами знакомых устройств — цифровых носителей информации высокой плотности, а также свойствами частиц микропроцессоров квантовых компьютеров.

Однако возможному применению таких систем на практике существенно препятствует интересная деталь — одномолекулярные магниты способны работать лишь в условиях крайне низких температур.

Свойства внутренней памяти подобных систем нивелируются, когда имеет место повышение рабочей температуры на несколько градусов относительно границы абсолютного нуля (-273°C).

Именно поэтому одномолекулярные магниты поддаются изучению исключительно в лабораторных условиях, будучи предварительно охлаждёнными жидким гелием. Между тем более благоприятные условия для технологических применений всё-таки существуют.

Это показали специалисты, коим впервые удалось синтезировать и охарактеризовать одномолекулярный магнит, сохраняющий свойства памяти  при температуре выше границы жидкого гелия (-196°C). Фактически учёными впервые создан высокотемпературный одномолекулярный магнит нового типа.

Вместо гелия учёные использовали жидкий азот, который также обеспечивает получение низких температур. Однако по сравнению с жидким гелием (традиционным веществом для изучения одномолекулярных магнитов), температура жидкого азота более высокая.

Жидкий азот практически в 300 раз дешевле жидкого гелия и потому более доступен, что позволяет затрачивать меньше ресурсов и времени на разработку технологий. Поэтому новое применение представляет собой важную научную веху.

Новое металлоценовое соединение диспрозия

Новое металлоценовое соединение диспрозия является кульминацией нескольких лет исследований. Проект потребовал разработки новых подходов к металлоорганической химии лантанидов и глубокого понимания взаимосвязи между микроскопической электронной структурой и магнитными свойствами изученных систем.

Вычислительные методы, основанные на квантовой механике и теории относительности, играют важную роль в характеристике и разработке новых одномолекулярных магнитов.

Крупные вычислительные ресурсы, доступные сегодня, позволили, например, разъяснить взаимодействие между колебаниями кристаллов и электронной структурой молекул.

Исследование и неординарное применение также даёт новые идеи и рекомендации по дальнейшему улучшению магнитных свойств одномолекулярных магнитов.

Результаты исследования позволяют выдвинуть предположения, как приблизить теоретически-технологические применения к реальной практике.


На основе информации: JYU