Автор: 
Исследователи из Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова (Москва) получили металлорганические соединения с переключаемыми магнитными свойствами. Входящие в их состав ионы металлов способны обратимо менять спиновое состояние в ответ на внешние воздействия, а следовательно, кодировать один бит информации в одной молекуле. Технология поможет в разработке устройств памяти с большей ёмкостью, а также ещё на один шаг приблизит исследователей к созданию полноценного квантового компьютера из молекулярных материалов. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecules.
Существующие компьютерные процессоры практически достигли потолка своей производительности. Они работают с транзисторами — приборами для усиления и преобразования сигналов — минимально возможного размера. Поэтому, чтобы увеличить мощность процессоров будущего, специалисты обращаются к молекулярным материалам, которые могут находиться в одном из двух состояний — например, отличающихся числом неспаренных электронов у входящих в их состав атомов. Эти состояния называют спиновым, и они чем-то похожи на двоичную систему кодирования информации при помощи «0» и «1».
Опираясь на такую аналогию, учёные пришли к выводу, что за счёт переключения между спиновыми состояниями при помощи некоторого внешнего воздействия можно в одной молекуле хранить один бит информации. Однако для того, чтобы использовать переход между спиновыми состояниями, нужно научиться им управлять. В этом способны помочь комплексы металлов — соединения, в которых ионы металла помещены в «шубу», состоящую из органических молекул — лигандов. Воздействуя на органические лиганды, можно активировать «переключение» иона металла под влиянием внешних факторов (температуры, света и других), тем самым меняя и фиксируя его спиновое состояние.
Учёные предложили новый способ соединения комплексов металлов в периодическую металлорганическую решетку, при котором отрыв электрона от иона металла происходит одновременно с отрывом протона от органического лиганда. Это позволило учёным впервые создать такую решетку, в которой роль «узлов» выполняют комплексы металлов, способные обратимо менять спиновое состояние под действием температуры. Для этого авторы придумали новый синтетический подход по принципу «смешал и забыл» при использовании ионов серебра в качестве «клея», соединяющего «узлы» между собой. Спиновым переходом в таких металлорганических решетках в дальнейшем можно будет управлять, изменяя структуру молекулярных комплексов металлов и способ их соединения между собой.
