Изображение: Richard Layfield
Группа ученых из Университета Суссекса, работающая с сотрудниками Университета Сунь-Ят Сена в Китае и Университета Ювяскюля в Финляндии, сообщает о новом одномолекулярном магните (SMM) — типе материала, который сохраняет магнитную информацию до характерной блокирующей температуры.
Описывая свою работу в журнале Science, профессор Лэйфилд и его соавторы объясняют, как они успешно спроектировали и синтезировали первый SММ с температурой блокировки выше 77 к, температурой кипения жидкого азота, который является одновременно дешевым и легкодоступным.
Ранее было возможно синтезировать SММ с блокирующими температурами, достижимыми при охлаждении дорогим и дефицитным жидким гелием.
Профессор химии Ричард Лэйфилд сказал: «одномолекулярные магниты прочно застряли в температурном режиме жидкого гелия более четверти века назад. Ранее предложив проект молекулярной структуры высокотемпературного SMM, мы усовершенствовали нашу стратегию проектирования до уровня, обеспечивающего доступ к первому такому материалу.
«Наш новый результат является важной вехой, которая преодолевает серьезные препятствия для разработки новых материалов для хранения молекулярной информации, и мы рады перспективам дальнейшего продвижения в этой области.»
SMM — это молекулы, способные запоминать направление магнитного поля, которое было применено к ним в течение относительно длительных периодов времени после выключения магнитного поля.
Таким образом, можно «записать» информацию в молекулы, чтобы получить различные потенциальные приложения, такие как цифровые носители высокой плотности и как части микропроцессоров на квантовых компьютерах.
Однако практическим применениям в значительной степени препятствует тот факт, что SMM работают только при крайне низких температурах. Их свойства внутренней памяти часто исчезают, если они нагреваются на несколько градусов выше температуры абсолютного нуля (-273°C), что означает, что SMM можно изучать только в лабораторных условиях, охлаждая их жидким гелием.
Открытие первого высокотемпературного SMM означает, что в будущем можно будет например значительно увеличить емкость жестких дисков без увеличения их физического размера.
«Magnetic hysteresis up to 80 kelvin in a dysprosium metallocene single-molecule magnet,» Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aav0652