Химики из Манчестерского университета и Австралийского национального университета (АНУ) создали молекулу, способную хранить данные при температурах, сравнимых с холодной стороной Луны.

Это открытие может привести к появлению носителей информации размером с почтовую марку, но с емкостью в сотни раз больше, чем у современных технологий.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Наш новый молекулярный магнит сохраняет память при температуре до 100 Кельвинов — это около минус 173 градусов Цельсия, почти как ночью на Луне, — говорит Николас Чилтон, профессор АНУ.

Предыдущий рекорд составлял 80 Кельвинов (минус 193°C). Если технологию доведут до ума, на квадратный сантиметр можно будет записывать до 3 терабайт данных. Это как 40 000 CD-дисков с альбомом Pink Floyd The Dark Side of the Moon или полмиллиона видео из TikTok на площади с почтовую марку.

Современные жесткие диски хранят информацию, намагничивая участки из множества атомов. Молекулярные магниты делают это в одиночку, что позволяет радикально увеличить плотность записи. Проблема была в том, что для работы им требовался экстремальный холод.

100 Кельвинов — это все еще далеко от комнатной температуры, но уже выше точки кипения жидкого азота (77 К), который легко достать, — объясняет Дэвид Миллс из Манчестерского университета.

Ключевая особенность новой молекулы — атом диспрозия, зажатый между двумя атомами азота в почти идеально прямой линии.

Обычно такие конструкции изгибаются, но ученые добавили алкеновую группу, которая работает как молекулярная скрепка, фиксируя структуру.

Мы разработали квантовую модель, которая объясняет, почему эта молекула так хорошо держит память, — говорит Чилтон. — Теперь у нас есть шаблон для создания еще более эффективных магнитов.

Если технологию удастся масштабировать, она решит две ключевые проблемы:

• Плотность хранения — уменьшит размеры дата-центров, снизив затраты на инфраструктуру.
• Энергопотребление — охлаждение до 100 К дешевле, чем до 80 К, и совместимо с существующими системами на жидком азоте.
  Пока рано говорить о бытовом применении, но для корпоративных хранилищ это может стать прорывом.

Главный недостаток — температура. Даже 100 К требуют сложного охлаждения, а переход к комнатным условиям пока фантастика. Кроме того, стабильность молекул в долгосрочной перспективе не изучена: возможны деградация и потеря данных.

Ранее ученые записали 11-символьный пароль в молекулы.