Chung

Nam châm đơn phân tử nhiệt độ cao đầu tiên có thể cách mạng hóa dung lượng lưu trữ trên đĩa cứng

Nam châm đơn phân tử nhiệt độ cao đầu tiên có thể cách mạng hóa dung lượng lưu trữ trên đĩa cứng


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Trong thế giới kỹ thuật số ngày nay, một trong những nhu cầu cấp thiết nhất của công nghệ là tìm ra nhiều cách thức hiệu quả hơn để lưu trữ và xử lý thông tin kỹ thuật số.

Một khám phá đột phá gần đây về nam châm đơn phân tử nhiệt độ cao (SMM) đầu tiên trên thế giới mở ra cánh cửa cho những phát triển thú vị trong tương lai trong việc tăng dung lượng lưu trữ lớn trong đĩa cứng mà không làm tăng kích thước vật lý của chúng.

Trước khi công bố nghiên cứu Độ trễ từ lên tới 80 Kelvin trong Nam châm đơn phân tử Dysprosium Metallocene do Giáo sư Hóa học Richard Layfield tại Đại học Sussex ở Anh đứng đầu, chỉ có thể tổng hợp các nam châm đơn phân tử có nhiệt độ chặn là đạt được bằng cách làm lạnh với heli lỏng khan hiếm và đắt tiền.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Sussex phối hợp với Đại học Sun-Yat Sen ở Trung Quốc và Đại học Jyväskylä ở Phần Lan, đã báo cáo về một nam châm đơn phân tử (SMM) mới, là một loại vật liệu có khả năng lưu giữ thông tin từ tính cho đến đặc tính chặn. nhiệt độ.

Trong bài báo, được xuất bản trên tạp chí Khoa học, Các nhà khoa học giải thích cách họ thiết kế và tổng hợp thành công SMM đầu tiên có nhiệt độ chặn trên 77 K, điểm sôi của nitơ lỏng, vừa rẻ vừa sẵn có.

"Các nam châm đơn phân tử đã bị mắc kẹt chắc chắn trong chế độ nhiệt độ lỏng-helium (–196 ° C) trong hơn một phần tư thế kỷ. Trước đây đã đề xuất một bản thiết kế cho cấu trúc phân tử của SMM nhiệt độ cao, chúng tôi đã hoàn thiện chiến lược thiết kế của chúng tôi đến một cấp độ cho phép truy cập vào vật liệu đầu tiên như vậy, "Giáo sư Richard Layfield nói.

SMM là các phân tử có đặc tính ghi nhớ hướng của từ trường đã tác dụng vào chúng trong một khoảng thời gian tương đối dài khi từ trường bị ngắt. Điều này giúp bạn có thể viết thông tin thành các phân tử.

Giáo sư Layfield cho biết: “Kết quả mới của chúng tôi là một cột mốc vượt qua trở ngại lớn trong việc phát triển các vật liệu lưu trữ thông tin phân tử mới và chúng tôi rất vui mừng về triển vọng phát triển lĩnh vực này hơn nữa”.

Nam châm đơn phân tử nhiệt độ cao đầu tiên

Theo Tóm tắt, nam châm đơn phân tử (SMM) chỉ chứa một tâm kim loại có thể đại diện cho giới hạn kích thước thấp hơn đối với vật liệu lưu trữ thông tin từ tính dựa trên phân tử. Hiện tại, tất cả các SMM đều yêu cầu làm mát bằng heli bằng chất lỏng để hiển thị các hiệu ứng bộ nhớ từ tính.

Các nhà khoa học báo cáo một chiến lược hóa học để truy cập cation dysprosium metallocene hiển thị độ trễ từ trên nhiệt độ nitơ lỏng. Theo Tóm tắt, nhiệt độ chặn từ của TB = 80 K đối với cation này vượt qua một rào cản thiết yếu đối với sự phát triển của các thiết bị nanomagnet hoạt động ở nhiệt độ thực tế.

Hiểu từ tính phân tử

Thông tin chi tiết mới từ tính toán

Hợp chất dysprosium metallocene mới là thành quả của nhiều năm nghiên cứu khoa học. Theo các nhà khoa học, dự án đòi hỏi sự phát triển của các phương pháp tiếp cận mới trong hóa học lanthanide cơ kim cũng như hiểu biết sâu sắc về mối quan hệ giữa cấu trúc điện tử vi mô và tính chất từ ​​của các hệ thống được nghiên cứu.

"Các phương pháp tính toán dựa trên cơ học lượng tử và lý thuyết tương đối đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định đặc tính và thiết kế của nam châm đơn phân tử mới. Các nguồn tài nguyên tính toán lớn hiện nay đã cho phép, chẳng hạn, giúp làm rõ sự tương tác giữa dao động tinh thể và điện tử. cấu trúc của các phân tử được nghiên cứu trong công trình này, "nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Akseli Mansikkamäki từ khoa hóa học của Đại học Jyväskylä giải thích.

Các ứng dụng công nghệ cho nam châm đơn phân tử (SMM)

Nam châm đơn phân tử có tiềm năng cho các ứng dụng quan trọng như phương tiện lưu trữ kỹ thuật số mật độ cao cũng như các bộ phận của bộ vi xử lý trong máy tính lượng tử. Các phát triển ứng dụng thực tế cho đến nay vẫn còn nhiều thách thức vì nam châm đơn phân tử chỉ hoạt động ở nhiệt độ cực thấp.

Theo nghiên cứu, các đặc tính ghi nhớ nội tại của chúng thường biến mất nếu chúng được làm nóng hơn một vài độ trên độ không tuyệt đối (-273 ° C). Tuy nhiên, SMM đầu tiên có thể thay đổi điều này, tạo điều kiện cho những tiến bộ trong tính toán lượng tử.

Điện toán lượng tử là tính toán sử dụng các hiện tượng cơ lượng tử như chồng chất, vướng víu và giao thoa.

Máy tính lượng tử và cơ học lượng tử được giải thích bởi Tiến sĩ Talia Gershon của IBM, Giám đốc cấp cao, Nghiên cứu lượng tử

Bản cập nhật về máy tính lượng tử năm 2018 của nhà tương lai học và tác giả Christopher Barnatt

Theo Christopher Barnatt, trong thời gian tới, Intel có thể sản xuất bộ vi xử lý lượng tử nhỏ chứa hàng nghìn hoặc hàng triệu qubit. Barnatt nói: “Không giống như các bộ vi xử lý thông thường, chúng vẫn cần phải siêu lạnh đến gần như không độ tuyệt đối.

Hợp tác Anh-Phần Lan-Trung Quốc

Nam châm đơn phân tử được thiết lập để đóng một vai trò quan trọng như vậy trong tương lai của điện toán lượng tử là kết quả của nỗ lực phối hợp của ba trường đại học.

Công việc tổng hợp và xác định đặc tính của các hợp chất đã điều chế được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của Giáo sư Layfield trong khi các phép đo từ tính được thực hiện tại Đại học Sun Yat-sen dưới sự lãnh đạo của Giáo sư Ming-Liang Tong. Nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Akseli Mansikkamäki đã thực hiện các tính toán và phân tích lý thuyết tại Khoa Hóa học của Đại học Jyväskylä.

Nghiên cứu cũng cung cấp những hiểu biết sâu sắc và lộ trình về cách cải thiện hơn nữa các tính chất từ ​​tính của SMM và cách đưa các ứng dụng công nghệ thú vị bao gồm cả tính toán lượng tử đến gần hơn với thực tế.


Xem video: Dậy học điện FI online: buổi số 5 (Có Thể 2022).