Magnesy w nanoskali rozszerzą zapis informacji
Naukowcy badają nowo odkrywane molekuły, które posiadają potencjał do realizacji budowy urządzeń pamięci o powiększonej pojemności i zmniejszonych gabarytach. Okazało się, że magnesy z pojedynczą molekułą (SMM) oraz magnesy jednołańcuchowe mogą zachowywać swoją magnetyczność po wyłączeniu pola magnetycznego, poniżej temperatury ich blokady. Jony lantanowców w takich systemach posiadają wysoki moment magnetyczny i anizotropię, która dzięki powolnej relaksacji, pomaga w zachowaniu magnetyzmu. Jednakże, takie nowatorskie struktury 4f wymagają dalszego pogłębienia wiedzy; bowiem metale o wysokiej gęstości i wysokiej temperaturze topnienia, lub pierwiastki ziem rzadkich posiadają podobną strukturę elektroniczną, jeśli chodzi o wewnętrzne elektrony 4f. W projekcie "Teoretyczne podstawy konstrukcji nanomagnesów molekularnych w oparciu o lantanowce" (4FNanomag) zamierzano wypełnić tę lukę wspierając konstrukcję nanomagnesów w oparciu o 4f, przeznaczonych do zastosowań technologicznych. W tym finansowanym przez UE projekcie zamierzano ustalić metody, które wyjaśniłyby zachowanie się magnesów oraz powolną relaksację magnetyzacji w magnesach z pojedynczą molekułą (SMM), zbudowanych w oparciu o lantanowce. Takie podejście związane zostało z eksperymentalnymi pomiarami, elektronicznymi obliczeniami według pierwszej zasady oraz teoretycznymi modelami magnetycznymi. Eksperymentalne dane oraz elektroniczne obliczenia według pierwszej zasady wykazały, że określona metoda chemii kwantowej zapewni prognozowanie kierunku momentu magnetycznego jonów lantanowców, jak również strukturę ich poziomów energetycznych. Inne przeprowadzone eksperymenty umożliwiły pomyślną realizację pierwszego kroku w kierunku zrozumienia mechanizmu powolnej relaksacji zjawiska magnetyzacji w magnesach z pojedynczą molekułą (SMM). Partnerzy projektu wykazali również, iż niektóre systemy są dobrze przystosowane do zastosowań w obliczeniach kwantowych. Badania różnych systemów zawierających lantanowce umożliwiły zespołowi na rozszerzenie zrozumienia powiązanych poziomów energetycznych, barier oraz mechanizmów powolnej relaksacji.
