Ključna razlika između spin-orbitalne sprege i Russell-Saundersovog učinka je ta da spin-orbitalna sprega opisuje interakciju između spina čestice i njezinog orbitalnog gibanja, dok Russell-Saundersov efekt sprege opisuje spregu orbitalnih kutnih momenata nekoliko elektrona.
Pojam sprezanje u analitičkoj kemiji uglavnom se odnosi na interakciju između kemijskih komponenti kao što su orbitale i elektroni. Spin-orbitalno sprezanje i Russel-Saundersov efekt dva su takva oblika sprezanja. Općenito, Russell-Saundersov učinak naziva se LS sprezanje i odnosi se na interakciju između kutnih momenata L i S orbitala.
Što je Spin-Orbit Coupling?
Spin-orbitalno sprezanje je vrsta interakcije između spina čestice i njezinog gibanja unutar potencijala. To je vrsta relativističke interakcije. Uobičajen primjer u kemiji za spin-orbitalno spajanje je spin-orbitalno međudjelovanje koje dovodi do pomaka u atomskim energetskim razinama elektrona zbog elektromagnetske interakcije između magnetskog dipola elektrona i njegovog orbitalnog gibanja, zajedno s elektrostatičkim polje pozitivno nabijene atomske jezgre. Možemo detektirati spin-orbitalno sprezanje kao cijepanje spektralnih linija. Čini se kao Zeemanov efekt koji je proizveden pomoću dva relativistička učinka: prividnog magnetskog polja gledanog iz perspektive elektrona i magnetskog momenta elektrona.
Slika 01: Potencijal spin-orbitalne sprege
Fenomen spin-orbitalnog sprezanja važan je u polju spintronike za provođenje elektrona u poluvodičima i drugim materijalima. Štoviše, spin-orbitalno sprezanje uzrok je magnetokristalne anizotropije i spin-Hallovog efekta. Možemo promatrati spin-orbitalno sprezanje na atomskim energetskim razinama iu čvrstim tijelima.
Što je Russell-Saundersov efekt?
Russell-Saundersov efekt je vrsta efekta sprezanja u analitičkoj kemiji u kojoj su svi kutni momenti nekoliko elektrona snažno povezani zajedno, tvoreći ukupni elektronski orbitalni kutni moment atoma. Ovaj fenomen se obično naziva LS sprezanje jer L označava orbitalni kutni moment, a S označava spinski kutni moment. Ovo je jedna od najjednostavnijih shema spajanja u kemiji.
Slika 02: LS spojnica
Russell-Saundersovo spajanje može se uočiti uglavnom u lakim atomima koji obično imaju vrijednost manju od 30 za atomski broj. U tim malim atomima, spin (s) elektrona međusobno djeluje tvoreći ukupni kutni moment (S). Isti se proces događa s elektronskim orbitalama (l) koje tvore ukupni orbitalni kutni moment (L). Interakcija između ovih L i S momenta naziva se LS sprezanje ili Russell-Saundersov efekt. Međutim, u velikim magnetskim poljima možemo uočiti odvajanje ova dva momenta. Stoga je ovaj fenomen prikladan za sustave s malim i slabim vanjskim magnetskim poljima.
Koja je razlika između spin-orbitalne sprege i Russell-Saundersovog efekta?
Pojam sprezanje u analitičkoj kemiji uglavnom se odnosi na interakciju između kemijskih komponenti kao što su orbitale i elektroni. Ključna razlika između spin-orbitalnog sprezanja i Russell-Saundersovog učinka je u tome što spin-orbitalno sprezanje opisuje interakciju između spina čestice i njezinog orbitalnog gibanja, dok Russell-Saundersov efekt sprezanja opisuje sprezanje orbitalnih kutnih momenata nekoliko elektrona.
U nastavku je sažetak razlike između spin-orbitalne sprege i Russell-Saundersovog učinka u tabličnom obliku.
Sažetak – Spin-orbitalna sprega protiv Russell-Saundersovog efekta
Pojam sprezanje u analitičkoj kemiji uglavnom se odnosi na interakciju između kemijskih komponenti kao što su orbitale i elektroni. Ključna razlika između sprezanja spin-orbite i Russell-Saundersovog efekta je u tome što sprezanje spin-orbite opisuje interakciju između spina čestice i njezinog orbitalnog gibanja, dok Russell-Saundersov efekt sprezanja opisuje sprezanje orbitalnih kutnih momenata nekoliko elektrona.
