С развитието на технологиите за цифров запис на данни, проблемът с архивното съхранение изобщо не губи своята актуалност. Напротив, новите технологии за генериране на съдържание изпреварват темпа на разширяване на хранилището. По думите на Алис от знаменитото произведение Карол: „Трябва да бягате възможно най-бързо, само за да останете там, където сте“ Учени от Австралия обещават „да не стоят на едно място“ в системите за магнитен запис, а да направят пробив, като въведат в света магнит от една молекула.

Едномолекулният магнит е разработен от екип от Австралийския национален университет (ANU) в сътрудничество с Университета в Манчестър. Използвани са и изчислителни ресурси от Суперкомпютърния център Поузи в Западна Австралия. Доклад за работата е публикуван в последния брой на списание Nature.

Днес магнитният запис се осъществява с помощта на огромен масив от атоми върху дискове, които са организирани в домейни. Съседните домейни се влияят негативно един на друг и това също така пречи на увеличаването на плътността на запис върху магнитните дискове. Домейн с размер на една молекула би бил изход, който би довел до запис на данни с висока плътност, и работата в тази посока е в ход. Но засега всички предложени материали демонстрират стабилност на ултрамалките магнитни домейни само при много ниски температури — около 80 K (-193 ℃). Учени от Австралия са навлезли в по-топъл регион на работни температури, след като са открили стабилна магнитна молекула при температура от 100 K (-173 ℃).

„Новият едномолекулен магнит, разработен от изследователския екип, може да поддържа магнитното си състояние при температури до 100 Келвина, което е около минус 173 градуса по Целзий, или студено колкото лунна вечер“ — казва съавторът на изследването, професор Никълъс Чилтън от ANU.

Очевидно е, че поддържането на температура от -173℃ у дома не е лесно. За центровете за данни обаче това изобщо не е проблем. Такива температури се постигат лесно с помощта на евтин хладилен агент, като например течен азот. Лозунгът „Съхранявайте данните във фризера“ може да се превърне в неотложна реалност.

Самата молекула на магнита е отдавна известно съединение на редкоземния елемент диспрозий с два азотни атома. При нормални условия и трите атома са подредени зигзагообразно, но благодарение на добавянето на алкен, те са подредени в почти идеална права линия, което придава на молекулата магнитни свойства.

Учените теоретично са обосновали структурата на магнитна молекула и са изчислили нейните свойства, използвайки суперкомпютър и квантова механика. Уравненията на квантовата механика дават резултат, който съвпада с експерименталните данни до 12 знака след десетичната запетая. Следователно, на изчисленията може да се вярва. Направеното откритие ще ни позволи да надградим върху него и да открием молекули с още по-силни магнитни характеристики или да ги поддържаме при по-висока температура.

„Тази нова молекула би могла да доведе до нови технологии, които биха позволили съхранението на около три терабайта данни на квадратен сантиметър. Това е еквивалентно на около 40 000 CD копия на „Тъмната страна на Луната“, поставени на твърд диск с размерите на пощенска марка, или на около половин милион TikTok видеа“ — заключават изследователите.