Ученым из Университета Лиссабона (Португалия) и Университета Штутгарта (Германия) удалось синтезировать и подробно охарактеризовать ряд молекул кобальта, которые проявляют свойства молекулярных магнитов, что является обнадеживающим результатом для будущего квантовых вычислений.
Нынешний спрос на обмен и манипулирование данными с помощью информационных технологий, вызванный массовым распространением электронных устройств, заставил ученых задуматься о более эффективных методах вычислений. Хранение информации в двоичных системах работает путем переключения между двумя стабильными состояниями в условиях окружающей среды путем применения стимула. Новая модель спиновой электроники (спинтроники), основанная на ориентации спинов электронов для хранения двоичной информации, позволяет использовать энергонезависимую память , повышенную скорость обработки, меньшее потребление энергии и меньшую плотность интеграции.
Исследовательская группа изучила ряд молекул кобальта, которые могут переключаться между двумя магнитными состояниями, хотя и при низких температурах. Эти молекулы , обладающие магнитной бистабильностью, называются молекулярными магнитами, а методы характеризации, такие как электронный парамагнитный резонанс в сильном поле, позволяют оценить способность этих материалов реагировать на воздействие магнитных полей.
Основываясь на предыдущей работе исследовательской группы по комплексам кобальта, опубликованной в Polyhedron , которая до сих пор не исследовалась для этого приложения, были проведены вычислительные исследования атомистических моделей, чтобы определить физическое происхождение их свойств и дать обоснование для оптимизации их производительности. Опубликованные в настоящее время результаты используют методы характеризации, такие как электронный парамагнитный резонанс в сильном поле, которые позволяют оценить возможности отклика, которые эти материалы демонстрируют при воздействии магнитных полей.
Нуно Бандейра, член исследовательской группы и научный сотрудник факультета наук Лиссабонского университета (Португалия), говорит, что «в настоящее время существует два «боевых фронта» в отношении исследований мономолекулярных магнитов: один из них занимается исследованиями с лантаноидами. комплексы. И действительно, из них можно получить гигантские барьеры перемагничивания. Но производство лантаноидов дорого. Другой фронт исследований занимается переходными металлами первого ряда, которые дешевле добывать, но барьеры намагничивания намного меньше, а значит, они могут функционировать только адекватно при очень низких температурах. В идеале хотелось бы попытаться получить магнит из одной молекулы, который работает при комнатной температуре».
Опубликованные результаты обнадеживают: «Эти результаты указывают путь к усовершенствованию и разработке новых типов лигандов для более эффективных молекулярных магнитов со все более высокими температурами. В целом, эти результаты представляют собой веху в эволюции наших знаний и в поиск лучших материалов для применения в спинтронике и квантовых вычислениях», — добавляет Бандейра.
Исследование опубликовано в журнале Inorganic Chemistry Frontiers.
