Een team van wetenschappers onder leiding van professor Richard Layfield van de Universiteit van Sussex heeft baanbrekend onderzoek gepubliceerd naar op moleculen gebaseerde magnetische informatieopslagmaterialen.

De groep aan de Universiteit van Sussex, werken met medewerkers aan de Sun-Yat Sen University in China en de University of Jyväskylä in Finland, rapporteer een nieuwe single-molecule magneet (SMM) - een soort materiaal dat magnetische informatie vasthoudt tot een karakteristieke blokkeringstemperatuur.

Schrijven in het journaal Wetenschap , Professor Layfield en zijn co-auteurs leggen uit hoe ze met succes de eerste SMM hebben ontworpen en gesynthetiseerd met een blokkeringstemperatuur van meer dan 77 K, het kookpunt van vloeibare stikstof, die zowel goedkoop als gemakkelijk verkrijgbaar is.

Eerder, het was alleen mogelijk om SMM's te synthetiseren met blokkeringstemperaturen die bereikbaar waren door koeling met duur en schaars vloeibaar helium.

hoogleraar scheikunde, Richard Layfield, zei:"Magneten met één molecuul zitten al meer dan een kwart eeuw stevig vast in het vloeistof-heliumtemperatuurregime. Nadat ze eerder een blauwdruk hadden voorgesteld voor de moleculaire structuur van een SMM bij hoge temperatuur, we hebben onze ontwerpstrategie nu verfijnd tot een niveau dat toegang tot het eerste dergelijke materiaal mogelijk maakt.

"Ons nieuwe resultaat is een mijlpaal die een groot obstakel overwint voor de ontwikkeling van nieuwe moleculaire informatieopslagmaterialen en we zijn enthousiast over de vooruitzichten om het veld nog verder te ontwikkelen."

SMM's zijn moleculen die in staat zijn om de richting te onthouden van een magnetisch veld dat er gedurende relatief lange tijd op is uitgeoefend nadat het magnetische veld is uitgeschakeld.

Als zodanig, men kan informatie in moleculen "schrijven", waardoor SMM's verschillende potentiële toepassingen hebben, zoals digitale opslagmedia met hoge dichtheid en als onderdelen van microprocessors in kwantumcomputers. Praktische toepassingen hebben echter, sterk gehinderd door het feit dat SMM's alleen bij extreem lage temperaturen operationeel zijn. Hun intrinsieke geheugeneigenschappen verdwijnen vaak als ze een paar graden boven het absolute nulpunt (-273°C) worden verwarmd, wat betekent dat SMM's alleen onder laboratoriumomstandigheden kunnen worden bestudeerd door ze te koelen met vloeibaar helium.

De ontdekking van de eerste hoge-temperatuur-SMM betekent dat in de toekomst ontwikkelingen kunnen worden doorgevoerd om de opslagcapaciteit van harde schijven enorm te vergroten zonder hun fysieke omvang te vergroten.