Les chimistes de l’Université de Manchester et de l’Université nationale australienne (ANU) ont conçu un nouveau type de molécule capable d’archiver des informations à des températures froides telles que le côté obscur de la lune la nuit, avec des implications importantes pour l’avenir du stockage de données.
Les résultats, publiés dans NatureIl pourrait ouvrir la route au matériel de prochaine génération de la taille d’un timbre d’expédition qui peut archiver 100 fois plus de données numériques que les technologies actuelles.
« Le nouvel aimant de molécule développé uniquement par l’équipe de recherche peut conserver sa mémoire magnétique jusqu’à 100 Kelvin, qui est à moins de 173 degrés Celsius, ou froide en soirée sur la lune », a déclaré le co-élérateur du professeur Nicholas Childon, de la Chimie de recherche de l’ANU.
«Pink Floyd’s Le côté obscur de la lune Il est sorti en 1973. La technologie a fait un long chemin depuis lors et aujourd’hui, nous écoutons de la musique par de nouveaux moyens numériques tels que Spotify et même Tiktok.
« Cette nouvelle molécule pourrait conduire à de nouvelles technologies qui pourraient stocker environ trois téraoctets de données par centimètre carré. Cela équivaut à environ 40 000 copies CD de Le côté obscur de la lune L’album a mis un disque dur de la taille d’un timbre d’expédition ou environ un demi-million de vidéos par Tiktok. »
Avec plus d’entre nous qui naviguent sur le Web, faisant défiler les médias sociaux, diffusez des vidéos et chargeant des fichiers sur les systèmes basés sur le cloud, il existe une demande croissante de nouveaux types d’infrastructures de technologie de l’information qui peuvent archiver et traiter les immenses quantités de données consommées quotidiennement.
Les matériaux magnétiques ont joué pendant longtemps un rôle important dans les technologies de stockage de données. Actuellement, les disques rigides archivent les données magnétisant les petites régions composées de nombreux atomes qui fonctionnent ensemble pour maintenir la mémoire.
Les aimants de molécule peuvent stocker des informations individuellement et n’ont pas besoin d’aide de leurs voisins pour garder leur mémoire, offrant le potentiel d’une densité de données ultra-alte.
Mais le défi a toujours été les températures incroyablement froides nécessaires pour travailler.
« Bien qu’il soit encore très loin de travailler dans un congélateur standard ou une température ambiante, le stockage de données à 100 Kelvin, soit environ 173 degrés Celsius, pourrait être réalisable dans d’énormes centres de données, tels que ceux utilisés par Google », a déclaré le professeur David Mills, co-leder, de l’Université de Manchester.
«Bien que le nouvel aimant ait encore besoin de refroidir beaucoup en dessous de la température ambiante, il est désormais bien au-dessus de la température de l’azote liquide, un réfrigérant rapidement disponible, qui est 77 Kelvin, soit environ 196 degrés Celsius.
« Ainsi, même si nous ne verrons pas ce type de stockage de données dans nos téléphones portables pendant un certain temps, rend le stockage d’informations dans d’énormes centres de données plus possibles. »
La clé du succès des nouveaux aimants est sa structure unique, avec l’affichage de l’élément de terre rare situé entre deux atomes d’azote. Ces trois atomes sont disposés presque en ligne droite: une configuration prévue pour augmenter les performances magnétiques mais a été faite maintenant pour la première fois.
Habituellement, lorsque le dyspose n’est lié qu’à deux atomes d’azote, il a tendance à former des molécules avec des formes plus pliées ou irrégulières. Dans la nouvelle molécule, les chercheurs ont ajouté un groupe chimique appelé Alchene qui agit comme un pivot moléculaire, se liant au dyspose de maintenir la structure en position.
« Nous avons été en mesure d’y parvenir en exploitant les énormes ressources de calcul de l’infrastructure nationale de calcul de l’ANU et du Pawsey Supercomputing Research Center en Australie occidentale, y compris leurs grandes banques de nœuds de calcul accélérés par le GPU, pour simuler la dépendance du temps de la rotation des électrons dans cette matière moléculaire.
« Cela nous a permis d’expliquer pourquoi cette nouvelle molécule, avec son arrangement linéaire des atomes au centre, peut montrer de la mémoire magnétique à des températures aussi élevées. Cette molécule agira désormais comme un projet qui guide la conception d’aimants moléculaires encore meilleurs qui peuvent conserver leurs données à des températures encore plus élevées.
«En plus de 50 ans après la libération de Le côté obscur de la luneLa technologie a progressé des sauts et des limites. Il est excitant de réfléchir à la façon dont les technologies continueront d’évoluer au cours du prochain demi-siècle. »
Ce recherche a été conjointement dirigé par l’Université de Manchester E Que.