El diseño de sistemas moleculares en superficies es crucial para la comprensión fundamental del transporte electrónico. El desarrollo de la electrónica molecular, Los dispositivos espintrónicos y la computación cuántica solo sucederán junto con el control preciso sobre la textura de espín y su interacción con el entorno. El efecto Kondo es un fenómeno que ha atraído mucha atención debido a su potencial en aplicaciones espintrónicas de una sola molécula. El efecto Kondo resulta de la interacción entre el espín de las impurezas magnéticas y los electrones de conducción, resultando en un cambio de conductividad eléctrica por debajo de ciertas temperaturas. Este fenómeno ha sido ampliamente investigado en superficies, particularmente en macrociclos de metales; sin embargo, el magnetismo de los complejos de coordinación de lantánidos está en gran parte inexplorado.

Investigadores del Grupo Nanoarchitectonics on Surfaces de IMDEA Nanociencia, dirigido por el Dr. David Écija, han publicado recientemente su trabajo sobre especies de lantánidos-porfirinas en la revista RSC Nanoescala . En su publicación, Los investigadores prepararon porfirinas de disprosio (Dy) sobre una superficie de oro y estudiaron su efecto Kondo. Las porfirinas son compuestos orgánicos macrocíclicos con interés como pigmentos, catalizadores y en electrónica molecular. Los investigadores pudieron apagar la resonancia de Kondo eliminando un átomo de hidrógeno del macrociclo a través de pulsos de voltaje inducidos por la punta con precisión submolecular.

El trabajo dirigido por el Dr. Écija combina el diseño en superficie de nanomateriales de porfirina reticulares 2D, química de coordinación de los lantánidos, microscopía de túnel de barrido a baja temperatura y espectroscopía con cálculos teóricos de DFT. Las especies premetalizadas que presentan esta resonancia de Kondo se pueden manipular lateralmente para ensamblar celosías de Kondo artificiales. Este resultado de investigación financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) manifiesta el potencial de la química de coordinación inducida por puntas para la espintrónica que aprovecha las propiedades magnéticas inherentes de los elementos del bloque f.