26 октября 2020, понедельник, 17:17
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Ученые предложили новое соединение для хранения информации

Иллюстрация основной идеи работы
Иллюстрация основной идеи работы
Юлия Нелюбина

Группа ученых синтезировала новые молекулярные комплексы железа с переключаемыми магнитными свойствами и предложила совершенно новый принцип их конструирования. Присоединение разных «хвостов» к органическим каркасам позволяет управлять их чувствительностью к внешнему сигналу в широких температурных диапазонах. Разработка поможет развитию устройств для сверхплотного хранения и сверхбыстрой обработки информации. Работа поддержана грантом Российского научного фонда. Результаты исследования представлены в журнале Chemistry — A European Journal, кратко о них сообщает пресс-служба РНФ.

Любую информацию можно зашифровать с помощью нулей и единиц, или битов. В современных магнитных носителях используются особые домены, способные кодировать ноль или единицу в зависимости от своей намагниченности. Однако такие домены слишком большие: они состоят из миллионов атомов, поэтому носитель информации может быть либо большим и емким, либо маленьким и невместительным. Чтобы преодолеть ограничения, связанные с размерами, емкостью и долговечностью, исследователи активно изучают комплексы переходных металлов (элементов побочных групп таблицы Менделеева). Они состоят из иона металла и окружающих его органических молекул. В подобных соединениях могут одновременно присутствовать несколько неспаренных электронов, каждый из которых приводит к появлению магнитных свойств у конечного вещества. Наиболее интересны с точки зрения хранения информации комплексы металлов, которые способны изменять свои магнитные свойства под действием света, давления или температуры. Вызвано это тем, что из-за внешнего влияния происходит переключение между молекулярными состояниями, в одном из которых все электроны сгруппированы попарно, а в другом некоторые из них становятся неспаренными, что позволяет хранить один бит информации в одной молекуле комплекса.

«Углубление и уточнение знаний мирового сообщества о принципах дизайна подобных соединений с заданными магнитными характеристиками является одним из необходимых шагов на пути их применения в качестве молекулярных сенсоров, переключателей и логических устройств», — рассказывает Юлия Нелюбина, руководитель проекта по гранту РНФ, доктор химических наук, заведующая Центром исследования строения молекул Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН.

В своей работе ученые ИНЭОС РАН (Москва) с использованием оборудования коллег из Манчестерского университета (Англия) и Курчатовского института (Москва) исследовали комплексы железа, в которых органический компонент представлен производными 2,6-бис(пиразол-3-ил)пиридина (3-bpp). Органическое соединение 3-bpp представляет собой три связанных кольца, каждое из которых содержит в своем составе атом азота. Оно имеет свободные NH-группы, которые могут связываться с молекулами растворителя, что непредсказуемым образом влияет на магнитные свойства итогового комплекса железа. Чтобы избавиться от этих NH-групп, исследователи предложили заменить их на бензольные кольца (шестичленные циклы с двойными углеродными связями) с различными боковыми «хвостами». Это позволяет управлять магнитными свойствами иона железа, используя в синтезе разные заместители. Ученые выяснили, что, вопреки традиционным представлениям, замена небольших атомов фтора на более объемные этильные группы CH3-СH2- в такой структуре приводит к значительному росту числа молекул со спаренными электронами при одной и той же температуре, а не наоборот.

«В результате исследования мы обнаружили новые перспективные молекулярные соединения с переключаемыми магнитными свойствами, которыми можно управлять направленной модификацией органического компонента. Кроме того, нами был предложен совершенно новый принцип их конструирования, противоречащий общепринятым представлениям в данной области науки», — заключает Юлия Нелюбина.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.