Российскими учеными из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова были созданы металлоорганические соединения, обладающие изменяемыми магнитными свойствами.

Такие соединения состоят из ионов металлов, которые из-за определенного внешнего воздействия могут обратимо изменять спиновое состояние, кодируя при этом один бит информации в одну молекулу.

Существующие на сегодняшний день компьютерные процессоры работают на максимуме своих возможностей. Кроме того, в их работу включены транзисторы минимально возможного размера, усиливающие и преобразующие сигналы.

Увеличение мощности таких процессоров возможно только путем использования молекулярных материалов, что и пытаются сделать разработчики.

Молекулярные материалы могут обладать двумя состояниями, отличающимися друг от друга, например, числом неспаренных электронов у составных атомов. Такие состояния молекулярных материалов называются спиновыми. Они схожи с двоичной системой кодирования информации, осуществляемой с помощью «0» и «1».

Благодаря такому пониманию разработчики пришли к выводу, что переключение путем какого-то определенного воздействия спиновых состояний материалов может сохранить в одной молекуле один бит информации.

Однако использование такой технологии возможно только в случае умения управлять спиновыми состояниями. Для этого необходимо использовать комплексы металлов, в которых ионы помещены внутрь органических молекул — лигандов. И именно путем воздействия на такие лиганды, например, температурой, светом и другими внешними факторами, можно осуществлять переключение ионов металлов для фиксации их спиновых состояний.

Российские ученые нашли новый способ для соединения комплексов металлов в периодическую металлорганическую решетку. При использовании этого способа разрыв протона и лиганда производится в одно и то же время, что и разрыв электрона и иона металла. Благодаря этому ученые создали решетку, «узлами» которой являются комплексы металлов, способные при определенном температурном воздействии обратимо изменять спиновое состояние. Для соединения «узлов» между собой ученые использовали ионы серебра.

«Мы предложили новый принцип конструирования материалов с переключаемыми магнитными свойствами, которыми можно управлять. Подобные комплексы могут использоваться для хранения информации на носителях нового поколения. Потенциально каждая молекула такого соединения способна хранить один бит информации, что в перспективе может привести к появлению устройств хранения информации с практически неограниченной емкостью», — подытожила руководитель проекта Юлия Нелюбина, доктор химических наук, заведующая лабораторией «Центр исследования строения молекул» Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова.

Новая технология призвана помочь в создании устройств для хранения информации с практически неограниченной емкостью.

Кроме того, разработка этой технологии является еще одним шагов в сторону создания полноценного квантового компьютера, состоящего полностью из молекулярных материалов.