La progettazione di sistemi molecolari su superfici è cruciale per la comprensione fondamentale del trasporto elettronico. Lo sviluppo dell'elettronica molecolare, i dispositivi spintronici e il calcolo quantistico avverranno solo insieme al controllo preciso sulla trama dello spin e sulla sua interazione con l'ambiente circostante. L'effetto Kondo è un fenomeno che ha attirato molta attenzione a causa del suo potenziale nelle applicazioni spintroniche a singola molecola. L'effetto Kondo risulta dall'interazione tra lo spin delle impurità magnetiche e gli elettroni di conduzione, con conseguente variazione della conduttività elettrica al di sotto di determinate temperature. Questo fenomeno è stato ampiamente studiato su superfici, in particolare nei macrocicli metallici; però, il magnetismo dei complessi di coordinazione dei lantanidi è in gran parte inesplorato.

Ricercatori del gruppo Nanoarchitectonics on Surfaces presso IMDEA Nanociencia, guidato dal dottor David Écija, hanno recentemente pubblicato il loro lavoro sulle specie lantanidi-porfirina nella rivista RSC Nanoscala . Nella loro pubblicazione, i ricercatori hanno preparato porfirine di disprosio (Dy) su una superficie d'oro e hanno studiato il loro effetto Kondo. Le porfirine sono composti organici macrociclici con interesse come pigmenti, catalizzatori e nell'elettronica molecolare. I ricercatori sono stati in grado di disattivare la risonanza di Kondo rimuovendo un atomo di idrogeno del macrociclo attraverso impulsi di tensione indotti dalla punta con precisione submolecolare.

Il lavoro condotto dal Dr. Écija combina il design sulla superficie di nanomateriali di porfirina reticolare 2D, chimica di coordinazione dei lantanidi, microscopia a effetto tunnel e spettroscopia a scansione a bassa temperatura con calcoli teorici DFT. Le specie pre-metallate che presentano questa risonanza Kondo possono essere manipolate lateralmente per assemblare reticoli Kondo artificiali. Questo risultato di ricerca finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (ERC) manifesta il potenziale della chimica di coordinazione indotta dalla punta per la spintronica che sfrutta le proprietà magnetiche intrinseche degli elementi del blocco f.