Новости

8 мая, 2024 13:45

Ученые создали молекулярные магниты для систем сверхплотного хранения данных

Источник: ТАСС
Химики из России и Испании создали органическое соединение редкоземельного металла диспрозия с уникальными магнитными свойствами, которое можно использовать для разработки систем сверхплотного хранения данных, а также создания различных молекулярных датчиков и сенсоров. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале CCS Chemistry.
Один из этапов пробоподготовки: запайка образца в кварцевую ампулу для дальнейшего исследования его свойств. Источник: Павел Собов.
Кристаллическая структура комплекса аналога порфирина с диспрозием. Источник: Максим Фараонов
Перчаточный бокс, в котором нет воды и кислорода. Он позволяет работать с соединениями, чувствительными к воздействию окружающей среды. Источник: Максим Фараонов
3 / 4
Один из этапов пробоподготовки: запайка образца в кварцевую ампулу для дальнейшего исследования его свойств. Источник: Павел Собов.
Кристаллическая структура комплекса аналога порфирина с диспрозием. Источник: Максим Фараонов
Перчаточный бокс, в котором нет воды и кислорода. Он позволяет работать с соединениями, чувствительными к воздействию окружающей среды. Источник: Максим Фараонов
«Ранее наши коллеги синтезировали соединение на основе аналога порфирина и одного атома диспрозия на поверхности золота. В этой работе мы показали, что синтез молекул с диспрозием в растворе тоже приводит к комплексу с одним атомом металла. Выявленная нами закономерность дает толчок к развитию новых магнитных материалов», - пояснил ведущий научный сотрудник ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка) Максим Фараонов.
Созданный Фараоновым и его коллегами магнитный материал представляет собой соединение, состоящее из атомов диспрозия, редкоземельного металла с интересными квантовыми и магнитными свойствами, а также молекул гемигексафиразина, одного из органических веществ из класса порфиринов. Порфирины способны активно поглощать свет и проводить электрический ток, а также они являются основой хлорофилла, гемоглобина и других важнейших природных пигментов.

Отличительной особенностью этих органических соединений является то, что в их центре присутствует пустое пространство, куда можно поместить одиночные ионы и атомы различных металлов, подобно железу в гемоглобине или магнию в хлорофилле. Ученые давно пытаются воспользоваться этой чертой порфиринов для создания молекулярных магнитов - веществ, каждая молекула которых обладала бы управляемыми магнитными свойствами.

Российские ученые обнаружили, что подобные "намагниченные" молекулы могут возникать в жидкой среде в результате реакций между солями диспрозия и гемигексафиразином, крупной порфириновой молекулой, внутри которой в теории могут поместиться сразу три атома металлов. Проведенные учеными опыты показали, что в присутствии определенных соединений кобальта, а также в среде с восстанавливающими свойствами, в каждое кольцо гемигексафиразина встраивается лишь один атом диспрозия.

Данная особенность полученных учеными соединений позволяет получать наборы идентичных молекулярных магнитов, а также выращивать кристаллы, состоящие из подобных структур. Их можно использовать как для сверхплотного хранения информации, так и для создания различных миниатюрных датчиков и сенсоров, способных реагировать на магнитные поля, подытожили исследователи.

Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ 

13 июня, 2024
Разработана методика экологичного синтеза жаропонижающих препаратов
Российские химики разработали подход, позволяющий получать азот- и серосодержащие производные орга...
11 июня, 2024
Светящиеся кольца, трубки и «деревья» синтезировали химики из наночастиц сульфида серебра
Ученые получили квантовые точки — наночастицы на основе сульфида серебра и органических молекул в во...