一组化学家开发出了一种新型磁性分子，它可能是将大量数据存储在微型驱动器上的关键。“这种新分子可能催生出新技术，每平方厘米可存储约3TB的数据，”澳大利亚国立大学（ANU）的尼古拉斯·奇尔顿教授说道。“这相当于把大约4万张《月之暗面》专辑的CD塞进一个邮票大小的硬盘里，或者大约50万个TikTok视频。”
为了实现这种数据密度，来自澳大利亚国立大学和曼彻斯特大学的化学家团队必须突破现有的磁存储技术。目前的驱动器可以通过磁化材料的小区域来保留记忆，这很好——但研究人员正在研究单分子磁体（SMM），它可以单独存储数据，从而实现比以往更高的密度。
想象一下，一块微型磁体存储着1或0，类似于计算机内存。为了使这些分子磁体发挥作用，它们需要在一定温度范围内可靠地保持其磁方向（即它们的“记忆”）。如今的单分子磁体，尤其是用金属元素镝制成的磁体，在低于约80开尔文（即-193摄氏度或-315华氏度）时就会失去磁记忆。
研究人员致力于让这些磁体在更高的温度下工作。他们通过设计和合成一种名为 1-Dy 的新型镝分子实现了这一目标。这种新分子在高达 100 开尔文（-173°C 或 -279°F）的温度下仍能保持其磁记忆（称为磁滞），据该研究的共同第一作者戴维·米尔斯教授称，“这在Google等大型数据中心中是可行的”。
一种基于稀土元素镝的新分子可能为下一代硬件铺平道路，该硬件的大小与邮票相当，可以存储比现有技术多 100 倍的数字数据
据称，这种新分子也更加稳定，这意味着它能够承受比之前的SMM更高的磁反转能量势垒，并且意外翻转其磁状态需要更大的能量。该团队本周早些时候在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。
由于其独特的分子结构，1-Dy 比以往的磁体在更高的温度下仍能保持磁记忆。由于稀土元素 1-Dy 位于两个氮原子之间，并由与镝键合的烯烃固定，该分子的磁性能明显优于其他单分子磁体 (SMM)。
该团队相信，他们在模拟这种分子磁性行为方面取得的突破将有助于设计出更好的 SMM，使其能够在更高的温度下保持记忆，并最终为未来的数据中心创建超紧凑、高密度的存储器。
