GIUV2016-275

Models in molecular magnetism: Exchange interactions in large magnetic clusters and low dimensional magnets, Energy levels and magnetic properties, Exchange interactions between orbitally degenerate centers, Crystal field interactions in single ion magnets for quantum computing. Double exchange and electron delocalization in Mixed Valence systems. Chemistry of polyoxometalates: Polyoxometalates for quantum computing: The possibility of using polyoxometalates to develop new magnetic clusters of interest as q-bits for quantum computing, and as single molecule magnets will be explored. Physical characterization of molecular materials: Magneto-structural properties (ac and dc susceptibilities, magnetization, ESR, Inelastic Neutron Scattering, single-crystal X-ray diffraction).

No Determinada

• Investigación en 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 de la siguiente manera:
• La síntesis mediante diseño de nuevos imanes de molécula única basados en complejos de lantánidos en los que sus propiedades como imanes o como qubits de espín pueden ajustarse jugando con la geometría del sitio de coordinación y con la naturaleza de los ligandos circundantes, incluidas las especies radicales.
• La síntesis y caracterización de moléculas magnéticas conmutables eléctricamente en las que se puede utilizar un campo eléctrico para ajustar 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 computación cuántica (diseño de qubits de espín moleculares coherentes).

• Modeling of molecular magnetic materials.Modeling exchange interactions in large magnetic clusters and low dimensional magnets: determination of the energy levels and magnetic properties; study of the exchange interactions between orbitally degenerate centers. Crystal field interactions in single ion magnets for quantum computing. Double exchange and electron delocalisation in molecular materials.
• Quantum computing based on magnetic molecules.Design and use of magnetic molecules as qubits (in particular magnetic polyoxometalates). Study and optimisation of the quantum decoherence in molecular spin qubits: dipolar and hyperfine effects; modeling the phonon and molecular vibration effects. Scalability of spin qubits and design of quantum spin solids (magnetic MOFs).
• Physical Characterization of Molecular Magnetic Materials.Study of the magneto-structural properties of molecular materials using thermodynamic (ac and dc susceptibilities, magnetisation measurements, specific heat), spectroscopic (ESR spectroscopy and inelastic neutron scattering) and diffraction (single-crystal X-ray diffraction) techniques.

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• Higher education

• Institute of Molecular Science (ICMOL)