Nøgleforskellen mellem spin-orbit-kobling og Russell-Saunders-effekten er, at spin-orbit-kobling beskriver samspillet mellem en partikels spin med dens orbitale bevægelse, hvorimod Russell-Saunders-koblingseffekten beskriver koblingen af orbitale vinkelmomenter. flere elektroner.
Begrebet kobling i analytisk kemi refererer hovedsageligt til interaktionen mellem kemiske komponenter såsom orbitaler og elektroner. Spin-orbit-kobling og Russel-Saunders-effekt er to sådanne koblingsformer. Generelt kaldes Russell-Saunders-effekten som LS-kobling og refererer til interaktionen mellem vinkelmomenter af L- og S-orbitaler.
Hvad er Spin-Orbit Coupling?
Spin-kredsløbskobling er en type interaktion mellem en partikels spin og dens bevægelse inde i et potentiale. Det er en form for relativistisk interaktion. Et almindeligt eksempel i kemien for spin-orbit-kobling er spin-orbit-interaktionen, som fører til skift i atomenerginiveauerne for en elektron på grund af den elektromagnetiske interaktion mellem den magnetiske dipol af en elektron og dens orbitale bevægelse, sammen med den elektrostatiske felt af den positivt ladede atomkerne. Vi kan detektere spin-kredsløbskobling som en opsplitning af spektrallinjer. Den fremstår som en Zeeman-effekt, der frembringes af to relativistiske effekter: det tilsyneladende magnetfelt set fra elektronens perspektiv og elektronens magnetiske moment.
Figur 01: Spin-Orbit-koblingspotentiale
Fænomenet spin-kredsløbskobling er vigtigt inden for spintronik for at lede elektronerne i halvledere og andre materialer. Desuden er spin-orbit-kobling årsagen til magnetokrystallinsk anisotropi og spin-hall-effekten. Vi kan observere spin-kredsløbskobling i atomenerginiveauer og også i faste stoffer.
Hvad er Russell-Saunders-effekten?
Russell-Saunders-effekten er en type koblingseffekt i analytisk kemi, hvor alle vinkelmomenta for flere elektroner er stærkt koblet sammen, og danner atomets samlede elektroniske orbitale vinkelmoment. Dette fænomen kaldes norm alt LS-kobling, fordi L står for orbital vinkelmomentum og S står for spin vinkelmoment. Dette er et af de enkleste koblingsskemaer i kemi.
Figur 02: LS-kobling
Russell-Saunders-kobling kan primært observeres i lette atomer, der norm alt har en værdi, der er mindre end 30 for atomnummeret. I disse små atomer interagerer elektronspin (s) med hinanden og danner et tot alt spin vinkelmoment (S). Den samme proces sker med elektronorbitaler (l), der danner et tot alt orbit alt vinkelmoment (L). Interaktionen mellem disse L- og S-momenta kaldes LS-kobling eller Russell-Saunders-effekt. Men i store magnetiske felter kan vi observere disse to momenta-afkobling. Derfor er dette fænomen velegnet til systemer med små og svage eksterne magnetfelter.
Hvad er forskellen mellem Spin-orbit Coupling og Russell-Saunders Effect?
Begrebet kobling i analytisk kemi refererer hovedsageligt til interaktionen mellem kemiske komponenter såsom orbitaler og elektroner. Den vigtigste forskel mellem spin-orbit-kobling og Russell-Saunders-effekten er, at spin-orbit-kobling beskriver interaktionen mellem en partikels spin med dens orbitale bevægelse, mens Russell-Saunders-koblingseffekten beskriver koblingen af orbitale vinkelmomenter for flere elektroner.
Nedenfor er en oversigt over forskellen mellem spin-orbit-kobling og Russell-Saunders-effekt i tabelform.
Opsummering – Spin-orbit Coupling vs Russell-Saunders Effect
Begrebet kobling i analytisk kemi refererer hovedsageligt til interaktionen mellem kemiske komponenter såsom orbitaler og elektroner. Den vigtigste forskel mellem spin-kredsløbskobling og Russell-Saunders-effekten er, at spin-kredsløbskobling beskriver samspillet mellem en partikels spin med dens kredsløbsbevægelse, mens Russell-Saunders-koblingseffekten beskriver koblingen af kredsløbsvinkelmomenter for flere elektroner.
