Новая эра хранения данных: учёные достигли температурного прорыва в молекулярной магнитной памяти

Международная научная группа, объединившая специалистов Австралийского национального университета и Манчестерского университета, представила революционный одномолекулярный магнит, демонстрирующий магнитную стабильность при беспрецедентной температуре 100 К. Этот показатель превосходит предыдущий температурный максимум на 20 градусов и впервые уверенно преодолевает критический порог жидкого азота (77 К).

Созданная магнитная молекула обладает теоретическим потенциалом хранения информации с плотностью 3 терабайта на квадратный сантиметр — параметр, в сто раз превышающий возможности существующих коммерческих накопителей. Такая плотность записи позволила бы разместить полмиллиона видеороликов на площади обычной почтовой марки.

Инженерный прорыв заключается в уникальной молекулярной конструкции с центральным атомом редкоземельного диспрозия, фиксированного между азотными атомами в идеально прямой конфигурации. Исследователи применили инновационный подход, используя алкеновую молекулярную группу в качестве структурного стабилизатора, функционирующего как молекулярный анкер, удерживающий всю конструкцию от деформаций при тепловом воздействии.

Руководитель британской части проекта, профессор Николас Чилтон, подчеркнул, что достигнутая температурная стабильность открывает возможность интеграции технологии в промышленные системы охлаждения на основе доступного жидкого азота, что было невозможно при предыдущем рекорде в 80 К.

Текущее достижение развивает направление, начатое первым синтезом одномолекулярного магнита в 1993 году. Ключевыми вехами на этом пути стали работы 2017 года по созданию диспрозиевых магнитных молекул и исследования 2021 года канадских учёных из Университета Оттавы, внедривших двойные динитрогеновые мостики для повышения магнитной жёсткости.

Для трансформации лабораторного открытия в коммерческий продукт учёным предстоит решить комплекс задач: дальнейшее повышение рабочей температуры до значений, приближенных к комнатным, разработка методологии масштабного производства молекул с сохранением их магнитных свойств, и создание точных инструментов для манипуляции данными на молекулярном уровне.

Эксперты отмечают, что развитие сверхплотных систем хранения становится критически важным в свете прогнозируемого аналитиками IDC экспоненциального роста цифровой вселенной, объём которой к середине десятилетия может превысить 175 зеттабайт данных ежегодно.

Источник: Hi-tech Mail