Открытие специалистов из Манчестерского университета и Австралийского национального университета может кардинально изменить будущее хранения информации, обеспечивая плотность записи в сто раз выше, чем у современных жестких дисков.
В то время как традиционные носители информации, в частности, жесткие диски, используют для записи данных намагничивание областей, состоящих из множества атомов, одно-молекулярные магниты способны выполнять эту функцию на уровне отдельных молекул. Это открывает перспективу сверхвысокой плотности хранения — теоретически до трех терабайт на квадратный сантиметр. По словам соавтора работы, профессора Николаса Чилтона, такой объем данных эквивалентен примерно полумиллиону видеороликов из TikTok, размещенных на носителе размером с почтовую марку.
До сих пор главной технической проблемой в практическом применении одно-молекулярных магнитов было охлаждение. Магниты с одной молекулой требуют невероятно низких температур для работы, что ранее препятствовало их применению в центрах обработки данных. Новый тип молекулы может сохранять свою память при температуре всего 100 Кельвинов (-173°C). Хотя это все еще очень низкая температура, но она значительно выше температуры жидкого азота (77 Кельвинов или −196°C) — легкодоступного хладагента, который можно использовать в центрах обработки данных.
Основой новой молекулы стал редкоземельный элемент диспрозий, зафиксированный между двумя атомами азота в почти идеальной линейной конфигурации. В прежних разработках такая структура была нестабильной, но ученые использовали алкен в роли молекулярной «шпильки», которая эффективно удерживает молекулу в прямолинейной форме. Это позволило существенно повысить устойчивость инновационной молекулы-магнита к тепловым колебаниям, сохранив при этом ее способность к хранению информации.
Ученые надеются, что созданная ими молекула станет основой для дальнейших разработок, которые смогут функционировать при еще более высоких температурах, что сделает технологию применимой за пределами лабораторий — в коммерческих дата-центрах, а в перспективе, возможно, и в персональных компьютерах. Конечно, до массового использования этой технологии еще далеко, но уже сейчас ясно, что это — одна из самых многообещающих вех в эволюции цифрового хранения данных.
Ранее ученые представили представили новую технологию охлаждения, которая обещает существенно повысить энергоэффективность центров обработки данных и мощной электроники.
