Diferența cheie dintre cuplarea spin-orbită și efectul Russell-Saunders este că cuplarea spin-orbită descrie interacțiunea dintre spin-ul unei particule cu mișcarea orbitală a acesteia, în timp ce efectul de cuplare Russell-Saunders descrie cuplarea momentului unghiular orbital al câțiva electroni.
Termenul de cuplare în chimia analitică se referă în principal la interacțiunea dintre componentele chimice, cum ar fi orbitalii și electronii. Cuplarea spin-orbită și efectul Russel-Saunders sunt două astfel de forme de cuplare. În general, efectul Russell-Saunders este denumit cuplare LS și se referă la interacțiunea dintre momentele unghiulare ale orbitalilor L și S.
Ce este cuplarea spin-orbită?
Cuplarea spin-orbită este un tip de interacțiune între spin-ul unei particule și mișcarea acesteia în interiorul unui potențial. Este un tip de interacțiune relativistă. Un exemplu obișnuit în chimie pentru cuplarea spin-orbită este interacțiunea spin-orbita care duce la schimbări ale nivelurilor de energie atomică ale unui electron datorită interacțiunii electromagnetice dintre dipolul magnetic al unui electron și mișcarea sa orbitală, împreună cu electrostaticul. câmpul nucleului atomic încărcat pozitiv. Putem detecta cuplarea spin-orbită ca o divizare a liniilor spectrale. Apare ca un efect Zeeman care este produs de două efecte relativiste: câmpul magnetic aparent văzut din perspectiva electronului și momentul magnetic al electronului.
Figura 01: Potențialul de cuplare spin-orbită
Fenomenul de cuplare spin-orbită este important în domeniul spintronicii pentru a conduce electronii în semiconductori și alte materiale. Mai mult, cuplarea spin-orbita este cauza anizotropiei magnetocristaline și a efectului spin-hall. Putem observa cuplarea spin-orbită la nivelurile de energie atomică și, de asemenea, în solide.
Ce este efectul Russell-Saunders?
Efectul Russell-Saunders este un tip de efect de cuplare în chimia analitică în care toate momentele unghiulare ale mai multor electroni sunt puternic cuplate împreună, formând momentul unghiular orbital electronic total al atomului. Acest fenomen este de obicei numit cuplare LS deoarece L reprezintă momentul unghiular orbital și S reprezintă momentul unghiular de spin. Aceasta este una dintre cele mai simple scheme de cuplare din chimie.
Figura 02: Cuplaj LS
Cuplarea Russell-Saunders poate fi observată în principal la atomii ușori care au de obicei o valoare mai mică de 30 pentru numărul atomic. În acești atomi mici, spinul electronului (s) interacționează unul cu celăl alt, formând un moment unghiular de spin total (S). Același proces se întâmplă cu orbitalii de electroni (l) care formează un moment unghiular orbital total (L). Interacțiunea dintre aceste momente L și S se numește cuplare LS sau efect Russell-Saunders. Cu toate acestea, în câmpuri magnetice mari, putem observa aceste două momente de decuplare. Prin urmare, acest fenomen este potrivit pentru sistemele cu câmpuri magnetice externe mici și slabe.
Care este diferența dintre cuplarea spin-orbită și efectul Russell-Saunders?
Termenul de cuplare în chimia analitică se referă în principal la interacțiunea dintre componentele chimice, cum ar fi orbitalii și electronii. Diferența cheie dintre cuplarea spin-orbită și efectul Russell-Saunders este că cuplarea spin-orbită descrie interacțiunea dintre spin-ul unei particule cu mișcarea sa orbitală, în timp ce efectul de cuplare Russell-Saunders descrie cuplarea momentului unghiular orbital a mai multor electroni.
Mai jos este un rezumat al diferenței dintre cuplarea spin-orbită și efectul Russell-Saunders sub formă tabelară.
Rezumat – Cuplarea orbitei rotative vs efectul Russell-Saunders
Termenul de cuplare în chimia analitică se referă în principal la interacțiunea dintre componentele chimice, cum ar fi orbitalii și electronii. Diferența cheie dintre cuplarea orbitei de spin și efectul Russell-Saunders este că cuplarea orbitei de spin descrie interacțiunea dintre spinul unei particule cu mișcarea orbitală a acesteia, în timp ce efectul de cuplare Russell-Saunders descrie cuplarea momentelor unghiulare orbitale a mai multor electroni.
