​​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

  • 22/04/2021

    Сибирские физики нашли способ многократно увеличить эффективность фотодетекторов и излучателей в инфракрасном диапазоне

    ​Об этом рассказал президент Российской академии наук академик Александр Сергеев на общем собрании РАН. Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН разработали наноструктуры с квантовыми точками «германий в кремнии» с контролируемыми параметрами и модифицировали эти структуры металлическими метаповерхностями.
    361
  • 12/02/2021

    Международный день женщин в науке: женщины-лидеры, изменившие российскую науку – открытия и разработки

    11 февраля во всем мире отмечают Международный день женщин в науке. Этот праздник был утвержден резолюцией ООН в 2015 году. В 2020 году к основному конкурсу «Лидеры России» – флагманскому проекту президентской платформы «Россия – страна возможностей» – были добавлены профильные специализации, в том числе «Наука».
    501
  • 29/01/2021

    Для кого Томск и наука неразделимы: об академике Николае Ратахине

    Список всего, что успел сделать за годы научной деятельности Николай Ратахин (а ему недавно исполнилось 70 лет), весьма внушительный. Одно перечисление достижений ученого в любимой им сфере займет не одну страницу.
    601
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    1618
  • 11/11/2020

    Математика мирового уровня, информационные технологии, подводные роботы, исследования космоса и Байкала

    ​Институт динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН (Иркутск) — один из самых молодых в плеяде академических учреждений Приангарья. Создание в Иркутске вычислительного центра планировалось еще в 1960-е годы академиком Львом Александровичем Мелентьевым, но по ряду причин его создание началось позже.
    413
  • 29/09/2020

    Международная конференция "Кремний-2020" и Школа молодых ученых

    22-24 сентября в г. Гурзуф в рамках VI Международного Форума «Микроэлектроника 2019» состоялись XIII Международная Конференция «Кремний-2020» и XII Школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе.
    1179
  • 08/02/2021

    С чего должна начинаться цифровизация российской науки?

    ​Почему существующая инфраструктура метаданных мешает развитию науки в нашей стране, какими должны быть для нее единые цифровые платформы и кто их должен выстраивать, в своем программном тексте специально для Indicator.
    424
  • 10/02/2021

    Учёные подвели научные итоги 2020 года и дали прогноз на 2021

    ​Российская академия наук и телеканал «Наука» подвели итоги серии экспертных интервью с российскими учёными. Эксперты рассказали о научных итогах 2020 года, а также о своих ожиданиях от 2021 года.
    348
  • 01/03/2021

    Научные исследования в борьбе с орфанными заболеваниями

    Во всем мире 28 февраля объявлен днем редких (орфанных) заболеваний. В високосные годы эта дата сдвигается на 29 февраля - таким образом подчеркивается отличительная особенность этой группы заболеваний – их низкая степень распространенности.
    308
  • 12/02/2021

    Эксперты выделили точки роста для сотрудничества РФ и КНР в инновациях

    ​Лидеры России и Китая приняли решение о проведении Годов российско-китайского научно-технического и инновационного сотрудничества в 2020-2021 годах. Церемония их открытия в прошлом году прошла в видеоформате, была подписана дорожная карта российско-китайского сотрудничества в области науки, технологий и инноваций на 2020-2025 годы.
    505