El Laboratorio de Materiales Moleculares y Magnetismo Molecular (LM4) se especializa en el diseño y la síntesis de una amplia gama de materiales inorgánicos, moleculares y nanoestructurados con diversas aplicaciones. Entre sus investigaciones destacan el estudio de propiedades magnéticas en polioxovanadatos de valencia mixta y sistemas moleculares que combinan iones lantanoides con polioxovanadatos de valencia mixta mediante fragmentos orgánicos coordinantes, con el objetivo de comprender la interacción entre los electrones del polioxovanadato y los iones lantanoides. Asimismo, se investigan las propiedades fotofísicas de estos complejos de iones lantanoides unidos a los polioxovanadatos.

Además, el laboratorio lleva a cabo investigaciones sobre la fotodegradación de contaminantes orgánicos utilizando óxidos semiconductores de metales de transición y diversos compositos derivados de estos materiales. En colaboración con otros grupos de investigación, se exploran compositos basados en nanoestructuras carbonáceas con metales de transición para aplicaciones como biosensores. Dentro de esta línea de investigación, se destaca la síntesis de complejos de metales de transición con grupos borónicos para facilitar el ensamblaje de biomoléculas, en colaboración con el grupo de biosensores.