Forskere opdager den første enkeltmolekylmagnet ved høj temperatur

Et team af forskere ledet af professor Richard Layfield ved University of Sussex har offentliggjort banebrydende forskning inden for molekylbaserede magnetiske informationslagermaterialer.

Gruppen ved University of Sussex, arbejder med samarbejdspartnere på Sun-Yat Sen University i Kina og University of Jyväskylä i Finland, rapportere en ny enkeltmolekylær magnet (SMM) - en type materiale, der bevarer magnetisk information op til en karakteristisk blokeringstemperatur.

Skriver i journalen Videnskab , Professor Layfield og hans medforfattere forklarer, hvordan de med succes designede og syntetiserede den første SMM med en blokeringstemperatur over 77 K, kogepunktet for flydende nitrogen, som er både billig og let tilgængelig.

Tidligere har det var kun muligt at syntetisere SMM'er med blokeringstemperaturer, der kan nås ved afkøling med dyrt og knappe flydende helium.

Professor i kemi, Richard Layfield, sagde:"Enkeltmolekylmagneter har været fast i væske-helium-temperaturregimet i over et kvart århundrede. Efter tidligere at have foreslået en plan for den molekylære struktur af en høj temperatur SMM, vi har nu forfinet vores designstrategi til et niveau, der giver adgang til det første sådant materiale.

"Vores nye resultat er en milepæl, der overvinder en stor hindring for at udvikle nye molekylære informationslagermaterialer, og vi er begejstrede for udsigterne til at fremme området endnu mere."

SMM'er er molekyler, der er i stand til at huske retningen af ​​et magnetfelt, der er blevet påført dem over relativt lange perioder, når magnetfeltet er slukket.

Som sådan, man kan "skrive" information i molekyler, der får SMM'er til at have forskellige potentielle applikationer, såsom digitale lagringsmedier med høj densitet og som dele af mikroprocessorer i kvantecomputere. Praktiske applikationer har, imidlertid, været stærkt hæmmet af det faktum, at SMM'er kun er operationelle ved ekstremt lave temperaturer. Deres iboende hukommelsesegenskaber forsvinder ofte, hvis de opvarmes et par grader over absolut nul (-273 ° C), hvilket betyder, at SMM'er kun kan undersøges under laboratorieforhold ved at afkøle dem med flydende helium.

Opdagelsen af ​​den første højtemperatur-SMM betyder, at der i fremtiden kan ske udvikling for at øge harddiskens lagerkapacitet massivt uden at øge deres fysiske størrelse.