Im Projektbereich A: Magnetismus sollen neuartige molekulare Magnete mit hohen magnetischen Anisotropien präpariert werden, um die langfristige Entwicklung neuer Einzelmolekülmagnete als Speicherbausteine und Schalter vorzubereiten. Dazu soll zunächst durch rationales Ligandendesign eine hohe Kooperativität in Form starker Austauschwechselwirkung zwischen den Metallzentren erzeugt werden. In einem weiteren Zugang dient die Darstellung von oligonuklearen Verbindungen von Übergangsmetallen und Lanthanoiden der Ausnutzung von starken Spin-Bahn-Wechselwirkungseffekten. Diese Metall-Kombination bietet die Grundlage für die Entwicklung neuartiger durch Licht und Temperatur induzierbarer molekularer Schalter (Spin-Crossover-Komplexe).

Das Verständnis relevanter Reaktionsschritte mit mehrkernigen Komplexen, durch Projektbereich B: Synthese und Katalyse abgedeckt, ist für die Identifizierung langfristig angestrebter Einsatzgebiete im Bereich selektiver Katalyse, schaltbarer Reaktionszentren und Photoreaktionen unabdingbar. Für beide Projektbereiche ist die Aufklärung des Ablaufs und des zeitlichen Verhaltens von Schaltvorgängen und insbesondere die Natur der angeregten elektronischen Zustände von entscheidender Bedeutung.

Hierzu werden durch die 3MET Initiative modernste spektroskopische Methoden eingesetzt und weiter entwickelt, und zwar im Projektbereich C: Spektroskopie und optische Eigenschaften. Um intra- und intermolekulare kooperative Effekte sauber trennen zu können, müssen spektroskopische Charakterisierungen der polynuklearen Systeme sowohl im Festkörper, in der flüssigen Phase aber auch – und gerade – in der Gasphase durchgeführt werden.