Utformningen av molekylära system på ytor är avgörande för den grundläggande förståelsen av elektronisk transport. Utvecklingen av molekylär elektronik, spintroniska enheter och kvantberäkning kommer bara att ske tillsammans med den exakta kontrollen över spinnstrukturen och dess interaktion med omgivningen. Kondo-effekten är ett fenomen som har väckt stor uppmärksamhet på grund av dess potential i spintroniska tillämpningar med en molekyl. Kondo-effekten är resultatet av interaktionen mellan spinn av magnetiska föroreningar och ledningselektronerna, vilket resulterar i en förändring av elektrisk ledningsförmåga under vissa temperaturer. Detta fenomen har undersökts omfattande på ytor, speciellt i metallmakrocykler; dock, magnetismen hos lantanidkoordinationskomplex är till stor del outforskad.

Forskare vid Nanoarchitectonics on Surfaces Group vid IMDEA Nanociencia, ledd av Dr. David Écija, har nyligen publicerat sitt arbete om lantanid-porfyrinarter i RSC-tidskriften Nanoskala . I deras publikation, forskare beredde dysprosium (Dy) porfyriner på en guldyta och studerade deras Kondo-effekt. Porfyriner är makrocykliska organiska föreningar med intresse som pigment, katalysatorer och inom molekylär elektronik. Forskarna kunde stänga av Kondo-resonansen genom att ta bort en väteatom i makrocykeln genom spetsinducerade spänningspulser med submolekylär precision.

Arbetet som leds av Dr. Écija kombinerar designen på ytan av 2D retikulära porfyrinnanomaterial, koordinationskemi av lantanider, lågtemperatur scanning tunnelmikroskopi och spektroskopi med teoretiska DFT-beräkningar. De förmetallerade arterna med denna Kondo-resonans kan manipuleras i sidled för att montera konstgjorda Kondo-galler. Detta forskningsresultat finansierat av European Research Council (ERC) visar potentialen hos spetsinducerad koordinationskemi för spintronik som drar fördel av de inneboende magnetiska egenskaperna hos f-blockelement.