Investigación en la teoría cuántica del magnetismo molecular. El objetivo de este grupo es estudiar, tanto experimental como teóricamente, el interés de las moléculas magnéticas en la espintrónica y la computación cuántica. Los objetivos específicos para alcanzar esta meta general pueden resumirse como se indica a continuación:

• La síntesis por diseño de nuevos imanes monomoleculares basados en complejos de lantanoides en los que sus propiedades como imanes o como qubits de espín pueden ser sintonizados jugando con la geometría del sitio de coordinación y con la naturaleza de los ligandos circundantes, incluyendo especies radicales.
• La síntesis y caracterización de moléculas magnéticas conmutables eléctricamente en las que se puede utilizar un campo eléctrico para sintonizar el estado de espín de la molécula a escala nanométrica.
• La caracterización física avanzada y la modelización teórica de estas moléculas con el objetivo de explorar los factores químicos, estructurales y electrónicos que determinan las propiedades de estas moléculas de espín y sus aplicaciones en la nanoespintrónica molecular (control eléctrico del espín en moléculas magnéticas) y en la informática cuántica (diseño de qubits de espín moleculares coherentes).

• Computación cuántica basada en moléculas magnéticas

  Diseño y uso de moléculas magnéticas como qubits (en particular polioxometalatos magnéticos). Estudio y optimización de la decoherencia cuántica en qubits moleculares de espín: efectos dipolares e hiperfinos; modelización de los efectos de fonón y vibración molecular. Escalabilidad de qubits de espín y diseño de sólidos cuánticos de espín (MOFs magnéticos).

• Modelización de materiales magnéticos moleculares

  Modelización de las interacciones de intercambio en grandes cúmulos magnéticos e imanes de baja dimensión: Determinación de los niveles de energía y propiedades magnéticas; Estudio de las interacciones de intercambio entre centros orbitales degenerados. Interacciones de campo cristalino en imanes de un solo ion para la computación cuántica. Doble intercambio y deslocalización de electrones en materiales moleculares.

• Caracterización física de materiales magnéticos moleculares

  Estudio de las propiedades magnetoestructurales de los materiales moleculares mediante técnicas termodinámicas (susceptibilidades ac y dc, medidas de magnetización, calor específico), espectroscópicas (espectroscopia ESR y dispersión inelástica de neutrones) y de difracción (difracción de rayos X monocristalina).