化学者のチームが、小型ドライブに大量のデータを保存する鍵となる可能性のある新しい磁性分子を開発した。オーストラリア国立大学（ANU）のニコラス・チルトン教授は、「この新しい分子は、平方センチメートルあたり約3TBのデータを保存できる新技術につながる可能性がある」と述べた。 「これは約40,000個を投入することに相当します」「ダークサイド・オブ・ザ・ムーン」アルバムの CD は、切手ほどの大きさのハードドライブに、約 50 万本の TikTok ビデオを詰め込みます。 」
このデータ密度を達成するために、オーストラリア国立大学とマンチェスター大学の化学者チームは、既存の磁気ストレージ技術を突破する必要がありました。現在のドライブは、材料の小さな領域を磁化することでメモリを保持できますが、これは問題ありませんが、研究者らはデータを個別に保存できる単分子磁石 (SMM) の開発に取り組んでおり、これまでよりも高密度を実現できます。
コンピューターのメモリと同様に、1 または 0 を保存する小さな磁石を想像してください。これらの分子磁石が機能するためには、さまざまな温度範囲にわたってその磁気配向 (つまり「記憶」) を確実に維持する必要があります。今日の単分子磁石、特に金属元素ジスプロシウムから作られた磁石は、約 80 ケルビン、つまり摂氏 -193 度または華氏 -315 度以下で磁気記憶を失います。
研究者たちは、これらの磁石を高温でも動作させることに取り組んでいます。彼らは、1-Dy と呼ばれる新しいジスプロシウム分子を設計および合成することでこれを達成しました。この新しい分子は、最大100ケルビン（-173°Cまたは-279°F）の温度でも磁気記憶（ヒステリシスと呼ばれる）を維持し、これは「Googleのような大規模データセンターで実現可能」であると、研究の共同筆頭著者であるデイビッド・ミルズ教授は述べている。
希土類元素ジスプロシウムをベースにした新しい分子は、既存技術の100倍のデジタルデータを保存できる切手サイズの次世代ハードウェアへの道を開く可能性がある
この新しい分子はより安定しているとも言われており、これは以前のSMMよりも高い磁気反転エネルギー障壁に耐えることができ、その磁性状態を予期せず反転させるためにより大きなエネルギーを必要とすることを意味する。研究チームは今週初めにその研究結果をネイチャー誌に発表した。
1-Dy はその独特な分子構造により、これまでの磁石よりも高温でも磁気記憶を維持します。希土類元素 1-Dy は 2 つの窒素原子の間に位置し、ジスプロシウムに結合したアルケンによって固定されているため、この分子の磁気特性は他の単分子磁石 (SMM) の磁気特性よりも大幅に優れています。
研究チームは、この分子の磁性挙動のシミュレーションにおけるブレークスルーが、高温でメモリを保持できるより優れた SMM の設計に役立ち、最終的には将来のデータセンター向けの超小型、高密度メモリの作成に役立つと考えています。