​​Молекулярные магниты потенциально могут хранить один бит информации в единственной молекуле, позволяя таким образом записывать практически неограниченный объем данных. Первое реакционноспособное комплексное соединение кобальта со свойствами мономолекулярного магнита было получено коллективом ученых из Института общей и неорганической химии РАН и Института элементоорганических соединений РАН.

Ранее российскими химиками было синтезировано первое комплексное соединение кобальта (клатрохелат), обладающее высокой химической устойчивостью и свойствами мономолекулярного магнита с рекордными магнитными характеристиками. Однако именно химическая устойчивость этого комплекса препятствовала его использованию в качестве молекулярного «строительного блока» для получения магнитно-активных систем, логических ячеек и устройств хранения информации, а также других материалов молекулярной электроники.

Классические магнитные материалы сохраняют информацию посредством намагничивания магнитных доменов. Плотность хранения информации на обычных магнитных носителях ограничена минимальным размером этих доменов, обычно включающих миллионы атомов. Именно поэтому в последние годы активно идут работы в области создания молекулярных магнитов – отдельных молекул, которые проявляют свойства классических магнитов, т.е. намагничиваются в магнитном поле и сохраняют эту намагниченность при его выключении. Молекулярные магниты имеют квантовую природу и потенциально могут позволять записывать практически неограниченный объем информации.

Концепция «молекулярной индустрии» – устройств молекулярной электроники и фотоники – основана на использовании молекул-«строительных блоков», которые, по аналогии с элементами детских конструкторов, могут быть собраны в более сложные конструкции. Такие молекулы способны преобразовывать внешние сигналы в оптический или магнитный отклик, на основе чего могут быть созданы квантовые логические ячейки и устройства, такие как сверхкомпактные накопители информации, и даже молекулярные компьютеры. Ключевой проблемой «молекулярной индустрии» является направленный дизайн и синтез реакционноспособных молекулярных строительных блоков.

Пока все известные к настоящему времени молекулярные магниты работают только при очень низких температурах, что затрудняет их практическое использование, однако в идет интенсивный поиск соединений этого типа, пригодных для использования при более высоких температурах.

Работа поддержана грантами Президента РФ, РНФ, РФФИ, а также Министерством науки и высшего образования РФ.

Источники

Создан магнит для молекулярных компьютеров и устройств хранения информации
Министерство науки и высшего образования РФ (minobrnauki.gov.ru), 09/11/2020

Похожие новости

  • 27/10/2020

    Прием заявок на всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы»

    ​​Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы» проводится для: - школьников 7–11 классов, занимающихся научной или исследовательской деятельностью;- обучающихся 1-2 курсов, осваивающих образовательные программы среднего профессионального образования.
    514
  • 08/12/2020

    Пресс-конференция президента РАН А.М. Сергеева: прямая трансляция

    8 и 9 декабря 2020 года в Российской академии наук проходит Общее собрание РАН, посвященное 75-летию атомной отрасли в России. В научной сессии принимают участие члены Академии наук и сотрудники государственной корпорации "Росатом".
    563
  • 03/12/2020

    Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы» (2020-2021)

    ​​​​Стартовал прием заявок от школьников и, впервые, от студентов на участие во Всероссийском конкурсе научно-технологических проектов «Большие вызовы».  Участникам необходимо придумать, создать и представить актуальную разработку по одному из 12 направлений, напрямую связанными со Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации.
    403
  • 28/12/2020

    Топ-10 ярких научных открытий 2020 года

    В этом году несомненным и главным научным итогом года стали разработки в области борьбы с коронавирусом. Но, несмотря на важность этих исследований, не стоит забывать о не менее интересных работах ученых из других научных областей.
    471
  • 22/10/2020

    Конкурс 2020 года на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными под руководством ведущего ученого – наставника

    ​​Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), Образовательный Фонд «Талант и успех», Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Научно-технологический университет «Сириус» и Открытое акционерное общество «Российские железные дороги» объявляют о проведении совместного конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными под руководством ведущего ученого - наставника («Научное наставничество»).
    407
  • 04/12/2020

    Инженеры 21 века. Студенты ОмГТУ разрабатывают новые способы обработки сплавов

    ​​​"Омск Здесь" в рамках проекта 20Х20 продолжает знакомить читателей с талантливой омской молодёжью. В этот раз мы пообщались с молодыми учёными и узнали, почему сегодня стоит заниматься наукой и как рождаются идеи для исследований.
    558
  • 16/11/2020

    Онлайн-лекторий РНФ пройдет на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2020»

    ​​С 17 по 19 ноября Российский научный фонд проведет онлайн-лекторий специально для участников XXVII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». В этом году он пройдет в необычном формате: вместо классических лекций ученые, работающие при поддержке РНФ, побеседуют друг с другом и с участниками конференции.
    657
  • 08/07/2020

    Председатель совета РФФИ — о второй волне пандемии и новых партнерах фонда

    Как коронавирус повлиял на программу «коронавирусных» исследований, какие глобальные проблемы можно решить совместно с базирующимся в Австрии Международным институтом прикладного системного анализа и кто найдет след человека в изменениях экосистемы Земли, главному редактору Indicator.
    1469
  • 21/11/2019

    Судьба РФФИ предрешена?

    ​​Профсоюз работников РАН получил из Министерства науки и высшего образования ответ на свой запрос, касающийся ситуации с научными фондами. В документе, опубликованном на сайте профсоюза и подписанном первым заместителем министра Григорием Трубниковым, сообщается, что «вопрос об изменении функционала РФФИ и РНФ проработан Минобрнауки совместно с указанными фондами и с учетом поручений президента».
    1308
  • 21/12/2020

    Глава Минобрнауки рассказал о последствиях объединения РФФИ и РНФ для финансирования науки

    Объявленное присоединение Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) к Российскому научному фонду (РНФ) в рамках оптимизации институтов развития не направлено на уменьшение финансирования научных исследований.
    400