قام فريق من الكيميائيين بتطوير جزيء مغناطيسي جديد يمكن أن يكون المفتاح لتخزين كميات كبيرة من البيانات على محركات أقراص صغيرة. وقال البروفيسور نيكولاس شيلتون من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU): "هذا الجزيء الجديد يمكن أن يؤدي إلى تقنيات جديدة يمكنها تخزين حوالي 3 تيرابايت من البيانات لكل سنتيمتر مربع". "وهذا يعادل وضع حوالي 40.000"الجانب المظلم من القمر"يتم وضع القرص المضغوط الخاص بالألبوم في محرك أقراص ثابت بحجم طابع بريدي، أو حوالي 500000 مقطع فيديو على TikTok. "
ولتحقيق كثافة البيانات هذه، كان على فريق من الكيميائيين من الجامعة الوطنية الأسترالية وجامعة مانشستر اختراق تكنولوجيا التخزين المغناطيسي الحالية. يمكن لمحركات الأقراص الحالية الاحتفاظ بالذاكرة عن طريق مغنطة مساحات صغيرة من المواد، وهو أمر جيد، لكن الباحثين يعملون على مغناطيس أحادي الجزيء (SMMs) يمكنه تخزين البيانات بشكل فردي، مما يسمح بكثافة أعلى من أي وقت مضى.
تخيل مغناطيسًا صغيرًا يخزن 1s أو 0s، على غرار ذاكرة الكمبيوتر. لكي تعمل هذه المغناطيسات الجزيئية، فإنها تحتاج إلى الحفاظ على اتجاهها المغناطيسي بشكل موثوق (أي "ذاكرتها") على نطاق من درجات الحرارة. تفقد المغناطيسات ذات الجزيء الواحد اليوم، وخاصة تلك المصنوعة من عنصر الديسبروسيوم المعدني، ذاكرتها المغناطيسية عند درجة حرارة تقل عن 80 كلفن، أو -193 درجة مئوية أو -315 درجة فهرنهايت.
ويعمل الباحثون على جعل هذه المغناطيسات تعمل في درجات حرارة أعلى. لقد حققوا ذلك من خلال تصميم وتوليف جزيء ديسبروسيوم جديد يسمى 1-Dy. ويحتفظ الجزيء الجديد بذاكرته المغناطيسية (التي تسمى التباطؤ) عند درجات حرارة تصل إلى 100 كلفن (-173 درجة مئوية أو -279 درجة فهرنهايت)، وهو "ممكن في مراكز البيانات الكبيرة مثل جوجل"، وفقًا للبروفيسور ديفيد ميلز، المؤلف الأول المشارك للدراسة.
يمكن لجزيء جديد يعتمد على عنصر الديسبروسيوم الأرضي النادر أن يمهد الطريق للجيل التالي من الأجهزة بحجم طابع بريدي يمكنه تخزين بيانات رقمية أكثر 100 مرة من التكنولوجيا الحالية
ويقال أيضًا أن الجزيء الجديد أكثر استقرارًا، مما يعني أنه يمكنه تحمل حاجز طاقة انعكاس مغناطيسي أعلى من SMMs السابقة، ويتطلب طاقة أكبر لقلب حالته المغناطيسية بشكل غير متوقع. ونشر الفريق النتائج التي توصل إليها في وقت سابق من هذا الأسبوع في مجلة الطبيعة.
نظرًا لبنيته الجزيئية الفريدة، يحافظ 1-Dy على الذاكرة المغناطيسية عند درجات حرارة أعلى من المغناطيسات السابقة. نظرًا لأن العنصر الأرضي النادر 1-Dy يقع بين ذرتي نيتروجين ومثبت بواسطة ألكين مرتبط بالديسبروسيوم، فإن الخواص المغناطيسية للجزيء أفضل بكثير من تلك الموجودة في المغناطيسات الأخرى أحادية الجزيء (SMMs).
يعتقد الفريق أن اختراقهم في محاكاة السلوك المغناطيسي لهذا الجزيء سيساعد في تصميم أجهزة SMM أفضل قادرة على الاحتفاظ بالذاكرة عند درجات حرارة أعلى وإنشاء ذكريات فائقة الصغر وعالية الكثافة لمراكز البيانات المستقبلية.