Des scientifiques de l’université de Manchester ont conçu une molécule capable de mémoriser des informations magnétiques à la température la plus élevée jamais enregistrée pour ce type de matériau.
Véritable aubaine pour l’avenir des technologies de stockage de données, les chercheurs ont mis au point un nouvel aimant à molécule unique qui conserve sa mémoire magnétique jusqu’à 100 Kelvin (-173 °C), soit environ la température de la Lune la nuit.
Cette découverte, publiée dans la revue Nature, représente une avancée significative par rapport au précédent record de 80 Kelvin (-193 °C). Bien qu’il soit encore loin de fonctionner dans un congélateur standard ou à température ambiante, le stockage de données à 100 Kelvin pourrait être envisageable dans les grands centres de données, tels que ceux utilisés par Google.
Une fois perfectionnés, ces aimants à molécule unique pourraient stocker d’énormes quantités d’informations dans des espaces incroyablement petits, peut-être plus de trois téraoctets de données par centimètre carré. Cela équivaut à environ un demi-million de vidéos TikTok compressées dans un disque dur de la taille d’un timbre-poste.
La recherche a été menée par l’université de Manchester, avec une modélisation informatique dirigée par l’université nationale australienne (ANU).
David Mills, professeur de chimie inorganique à l’université de Manchester, a déclaré : « Cette recherche démontre la capacité des chimistes à concevoir et à construire délibérément des molécules dotées de propriétés ciblées. Les résultats ouvrent des perspectives prometteuses pour l’utilisation d’aimants à molécule unique dans des supports de stockage de données 100 fois plus denses que la limite absolue des technologies actuelles. »
« Bien que le nouvel aimant doive encore être refroidi bien en dessous de la température ambiante, il est désormais bien au-dessus de la température de l’azote liquide (77 Kelvin), qui est un réfrigérant facilement disponible. Ainsi, même si nous ne verrons pas ce type de stockage de données dans nos téléphones portables avant un certain temps, cela rend le stockage d’informations dans d’énormes centres de données plus réalisable. »
Les matériaux magnétiques jouent depuis longtemps un rôle important dans les technologies de stockage de données. Actuellement, les disques durs stockent les données en magnétisant de minuscules régions composées de nombreux atomes qui travaillent ensemble pour conserver la mémoire. Les aimants à molécule unique peuvent stocker des informations individuellement et n’ont pas besoin de l’aide d’atomes voisins pour conserver leur mémoire, ce qui offre un potentiel de densité de données incroyablement élevé. Mais jusqu’à présent, le défi a toujours été les températures incroyablement basses nécessaires à leur fonctionnement.
La clé du succès des nouveaux aimants réside dans leur structure unique, avec l’élément dysprosium situé entre deux atomes d’azote. Ces trois atomes sont disposés presque en ligne droite, une configuration qui, selon les prévisions, devrait améliorer les performances magnétiques, mais qui est réalisée pour la première fois aujourd’hui.
Habituellement, lorsque le dysprosium est lié à seulement deux atomes d’azote, il a tendance à former des molécules de forme plus courbée ou irrégulière. Dans la nouvelle molécule, les chercheurs ont ajouté un groupe chimique appelé alcène qui agit comme une broche moléculaire, se liant au dysprosium pour maintenir la structure en place.
L’équipe de l’Université nationale australienne a développé un nouveau modèle théorique pour simuler le comportement magnétique de la molécule afin d’expliquer pourquoi cet aimant moléculaire particulier fonctionne si bien par rapport aux modèles précédents.
Les chercheurs vont maintenant utiliser ces résultats comme base pour concevoir des aimants moléculaires encore plus performants.
Article : « Soft magnetic hysteresis in a dysprosium amide–alkene complex up to 100 kelvin » – DOI : 10.1038/s41586-025-09138-0
