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突破液氮温区!新型单分子磁体问世,数据存储密度有望提升百倍

随着人工智能与云计算技术推动全球数据量爆发式增长,对高密度、微型化存储技术的需求日益迫切。近日,一项发表于《自然》杂志的

随着人工智能与云计算技术推动全球数据量爆发式增长,对高密度、微型化存储技术的需求日益迫切。近日,一项发表于《自然》杂志的研究取得了突破性进展。由英国曼彻斯特大学与澳大利亚国立大学联合组成的科研团队,成功设计出一种新型单分子磁体,其理论存储密度可达现有技术的100倍以上,并首次将有效工作温度提升至可使用液氮维持的100开尔文(约-173°C),为未来数据存储技术带来了革命性前景。

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传统硬盘依赖大量原子组成的磁畴存储数据,而单分子磁体的核心在于,单个分子即可作为一个独立的存储单元,通过量子自旋效应记录信息,这从根本上打开了提升存储密度的大门。研究团队通过巧妙的分子设计克服了长期以来的温度瓶颈:他们利用一个稀土镝原子与两个氮原子构成近乎直线的结构,并引入烯烃基团作为“分子别针”将其固定。这种独特的线性构型显著增强了分子的磁性稳定,使其磁记忆温度从以往的极低温(约20开尔文)一举突破至100开尔文。

这项技术意味着未来有望在邮票大小的面积上存储约3TB的数据,相当于容纳50万个短视频。尽管要实现室温运行仍需攻关,但这一突破已使在大型数据中心等可使用液氮冷却的环境中应用成为理论可能。

研究团队的下一个目标是将这些分子以阵列形式沉积在固体表面,并测试其能否保持磁性,同时开发与之匹配的纳米级读写技术。正如通讯作者大卫·米尔斯教授所言,这项成果为实现下一代超高密度数据存储设备铺平了道路,引领我们走向一个存储能力近乎无限的信息时代。

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