Μονομοριακός μαγνήτης βασισμένος στο Δυσπρόσιο σπάει ρεκορ θερμοκρασίας σταθερότητας.

Οι μονομοριακοί μαγνήτες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων

Ένα νέο σύμπλοκο δυσπροσίου (Dy) λειτουργεί ως μονομορίακός μαγνήτης  (SMM) με τη δυνατότητα αποθήκευσης ενός μόνο bit δεδομένων. Το νέο μόριο εμφανίζει δυνατότητα μαγνητικής μεταγωγής, (δηλαδή μπορεί να παίρνει δύο καταστάσεις ανοικτό/κλειστό) μέχρι τους -213°C, ένα ρεκόρ θερμοκρασίας που είναι κοντά στο να είναι εμπορικά πρακτικό για χρήση σε servers δεδομένων.

Η προσπάθεια να αναπτυχθούν μικρότερα και πιο αποδοτικά ενεργειακά smartphones και υπερυπολογιστές με περισσότερες λειτουργίες συνδέεται με την αύξηση της χωρητικότητας για αποθήκευση δεδομένων. Δύο ερευνητικές ομάδες στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ έχουν αναφέρει ένα μόριο δυσπροσίου με εναλλασόμενες μαγνητικές ιδιότητες - έναν μαγνήτη ενός μορίου (SMM) με την ικανότητα να αποθηκεύει ένα bit δεδομένων - που παρουσιάζει τις περισσότερες ελπίδες για την επίτευξη του τελικού στόχου που είναι υψηλή πυκνότητας στην αποθήκευση δεδομένων .

Σύμπλοκο του Δυσπρόσιου 

Το πρόβλημα με τους μονομοριακούς μαγνήτες (SMM) μέχρι τώρα, είναι ότι το φαινόμενο μνήμης που εμφανίζουν λειτουργεί μόνο υπό την επίδραση μαγνητικού πεδίου σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, μέχρι και 14 °K. Ετσι πρέπει να χρησιμοποιείται σαν ψυκτικό μέσο το υγρό ήλιο. Το νέο σύμπλοκο μόριο του δυσπροσίου εμφανίζει την δυνατότητα μαγνητικής μεταγωγής (on/off) έως και 60°K, η οποία είναι περίπου κοντά στους 77°K, δηλαδή στη θερμοκρασία του υγρού αζώτου.
Οι ερευνητές που μελετούν σύμπλοκα λανθανίδων λένε στο C & EN ότι αυτή η ανακάλυψη θα τους επέτρεπε να σχεδιάσουν ακόμα καλύτερα μόρια που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν στους 77°K ή και υψηλότερα, πράγμα που θα καθιστούσε τους SMM εμπορικά αξιοποιήσιμους για διακομιστές δεδομένων (data servers). Ένα τέτοιο επίτευγμα, προσθέτουν, θα ήταν ισοδύναμο με την ανάπτυξη των πρώτων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας που λειτουργούσαν σε θερμοκρασίες υγρού αζώτου που αναφέρθηκαν στη δεκαετία του '80.

Πηγές: 

Η ιδέα από το blog: Compound Interest υπό: Andy Brunning, στις: 3 Σεπτεμβρίου 2017.

Το άρθρο στο:   c&en CHEMICAL & ENGINEERING NEWS με τίτλο: Single-molecule magnet breaks performance records υπό: Steve Ritter στις: 30 Αυγούστου 2017.

Επιστημονικό άρθρο στο περιοδικό: Nature.com με τίτλο: Molecular magnetic hysteresis at 60 kelvin in dysprosocenium υπό: Conrad A. P. Goodwin, Fabrizio Ortu, Daniel Reta, Nicholas F. Chilton & David P. Mills, doi:10.1038/nature23447 στις: 24 Αυγούστου 2017

Εικόνα: By Inklein - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3037117 
Σύμπλοκο του Δυσπρόσιου: From: c&en CHEMICAL & ENGINEERING NEWS

Η σύγχρονη έρευνα στη ΧΗΜΕΊΑ