科学探索|用于数据存储的硬质单分子磁铁：具有巨大自旋的四核稀土金属复合物用于数据存储的硬质单分子磁

由单个分子形成的磁体在数据存储方面具有特别的意义，因为在每个分子上存储一个比特的能力可以极大地提高计算机的存储能力。研究人员现在已经开发出一种具有特殊磁性硬度的新分子系统。这种特殊配方的成分是稀土金属和一种不寻常的氮基分子桥，正如发表在《Angewandte Chemie》杂志上的研究报告所显示的那样。

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一个分子是否适合成为磁性数据存储介质，取决于其电子被磁化和抵抗消磁的能力，也被称为磁性硬度。物理学家和化学家用通过分子桥相互磁耦合的金属离子来建造这样的分子磁体。
然而，这些耦合桥必须满足某些标准，如易于生产和多功能性。例如，加拿大渥太华大学的Muralee Murugesu和他的团队在他们的研究中解释说，激进的二氮桥，也就是两个氮原子带有一个额外的电子，使二氮成为激进的、能够对稀土金属离子产生了突出的结果，但是这非常难以控制，并且"没有修改的空间" 。为了给他们更大的空间，该团队使用"双二氮"扩大了这个桥梁；未被开发的四氮配体有四个氮原子而不是两个。
为了生产分子磁铁，研究人员将新的四嗪配体与稀土金属：镝和钆元素结合起来，并在溶液中加入一种强还原剂以形成激进的四嗪桥，新的磁体以暗红色棱镜状薄片的形式结晶出来。
研究人员将这种晶体内的分子单元描述为一个四核复合物，其中四个配体稳定的金属离子被四个四嗪自由基桥接在一起。这种新分子最重要的特性是其非凡的磁性硬度。这意味着这些复合物形成了一个持久的单分子磁体，对消磁动作有特别的抵抗力。
研究小组解释说，这种高矫顽力场是通过激进的四嗪单元的强耦合实现的。该分子的四个金属中心被耦合在一起，使一个分子单元具有巨大的自旋。只有这个分子的前身，带有二氮桥，才有更强的耦合作用。然而，正如已经提到的，它的通用性和稳定性也比新的四嗪基桥差很多。
【科学探索|用于数据存储的硬质单分子磁铁：具有巨大自旋的四核稀土金属复合物】研究小组强调，这种方法可用于生产其他具有巨大自旋的多核复合物，为开发极其有效的单分子磁体提供了极好的基础，而不像以前的候选技术那样困难。