突破性分子材料！月球暗面般低溫也能儲存巨量資料

科學界最新研發出一種革命性分子，有望催生微型高效能硬碟。這種能在極低溫環境下穩定運作的分子材料，將開啟高密度儲存技術的新篇章。

英國曼徹斯特大學與澳洲國立大學（ANU）的研究團隊成功開發出新型分子，其資料儲存能力即使在月球暗面夜間般的超低溫環境（約攝氏零下173度）也能正常運作。這項發表於《自然》期刊的研究成果顯示，未來郵票大小的儲存裝置，其容量可能是現有頂尖技術的百倍之多。

研究共同主持人、ANU化學研究院Nicholas Chilton教授指出，這種單分子磁體能在100克耳文（約攝氏零下173度）的環境中保持磁性記憶，較先前80克耳文（約攝氏零下193度）的紀錄有顯著突破。若能完善此技術，將實現驚人的資料儲存密度。

若以具體例子說明，這種技術每平方公分可儲存約3TB的資料量，相當於將4萬張《月之暗面》專輯CD的內容壓縮到郵票大小的硬碟中，或是儲存約50萬支TikTok短片。

隨著網路使用量持續攀升，包括串流媒體、社群平臺和雲端儲存的需求激增，業界對能處理龐大數位資訊的先進儲存技術需求日益迫切。

傳統硬碟依靠多原子組成的磁區來儲存資料，而單分子磁體的突破性在於能在單一分子層級儲存資訊，無需依賴周圍原子協作，從而大幅提升儲存密度。

研究共同主持人、曼徹斯特大學David Mills教授表示，雖然距離常溫運作還很遙遠，但這種能在100克耳文環境工作的技術，已適合應用於Google等大型資料中心。值得一提的是，新材料的運作溫度已高於容易取得的液態氮冷卻劑溫度（77克耳文，約攝氏零下196度）。

這項突破的關鍵在於分子結構的創新設計：研究團隊將稀土元素鏑置於兩個氮原子之間，形成近乎直線的特殊排列。這種構型雖理論上能增強磁性表現，但直到現在才首次實現。團隊透過新增烯烴化學基團作為分子定位銷，成功固定了這種直線結構。

Chilton教授強調：「我們開發了全新的理論方法，僅運用量子力學基本方程式來模擬分子磁性行為，這讓我們能解釋為何這種分子磁體表現如此優異。」研究團隊藉助ANU國家計算基礎設施與西澳Pawsey超級計算中心的強大運算資源，包括大量GPU加速計算節點，成功模擬了電子自旋的時變特性。

自1973年《月之暗面》專輯問世以來，科技發展已突飛猛進。展望未來半世紀的技術演進，實在令人充滿期待。