Ферми взаимодействия

Контактное (Ферми) взаимодействие состоит в переносе спиновой плотности неспаренных электронов парамагнитного иона на данное магнитное ядро по цепи химических связен. Поэтому контактное взаимодействие зависит прежде всего от электронного строения лигандов и характера связи металл — лиганд. Контактное взаимодействие прямо пропорционально константе сверхтонкого взаимодействия Л/ неспаренного электрона с магнитным ядром и обратно пропорционально абсолютной температуре Т. Константа /4 быстро затухает по цепи а-связей в сопряженных системах знак Л, в цепи альтернирует. Контактное взаимодействие более характерно для элементов IV периода, а у лантаноидов, как правило, оно играет второстепенную роль, особенно при их взаимодействии с протонами. [c.107]

Природа взаимодействия магнитных моментов электрона и ядра. Контактное ферми-взаимодействие. Этот тип взаимодействия, наблюдается, если имеется конечная, не равная нулю плотность неспаренного электрона в точке расположения ядра. Только 5-орби-тали атомов удовлетворяют описанному условию. Например, волновая функция электрона в атоме водорода, находящегося в 15-со-стоянии, равна [c.243]

Природа взаимодействия магнитных моментов электрона и ядра. Контактное ферми-взаимодействие. Этот тип взаимодействия наблюдается в тех случаях, когда имеется конечная, не равная нулю плотность неспаренного электрона в точке расположения ядра. Только 5-орбиты атомов и ст-орбиты молекул удовлетворяют описанному условию. Ферми-взаимодействие изотропно, т. е. не зависит от ориентации парамагнитных частиц по отношению к внешнему магнитному полю. Оно приводит к большим величинам сверхтонкого расщепления. Так, в атоме водорода, где электрон занимает 5-орбиту, сверхтонкое расщепление равно около 500 э. [c.102]

Первый член этого выражения отражает контактное ферми-взаимодействие спина электрона с ядром, второй — влияние орбитального движения электронов, и третий — диполь-дипольное взаимодействие спина электрона со спином ядра. [c.290]

Однако при использовании теории для вычисления констант связи в более сложных молекулах возникают трудности, связанные с тем, что ферми-взаимодействие не равно нулю лишь в том случае, если электронная волновая функция молекулы не обращается в нуль вблизи ядра. Как известно, этому условию отвечают только волновые функции -электронов, в то время как орбиты р-, -электронов и другие, а также гибридные орбиты,-ответственные за образование химических связей в молекуле, в точке ядра равны пулю. Для объяснения возникновения снин-спиновой связи в более сложных молекулах, особенно в системах с сопряженными я-электронами, было введено понятие о так называемом конфигурационном взаимодействии, учитывающем возбужденные состояния молекулы [И]. Дальнейшее развитие теории связано с использованием для расчета констант связи методов молекулярных орбит и валентных связей. Ценность этих методов [12] определяется скорее возможностью качественного объяснения результатов экспериментов, а также количественных расчетов для ряда близких по строению соединений с использованием эмпирических параметров. Точный априорный количественный расчет констант связи для более сложных соединений до настоящего времени представляет значительные трудности. [c.109]

Теория дальней спин-спиновой связи была подробно разработана только для ненасыщенных систем. Расчет по методу валентных связей с использованием экспериментальных значений констант сверхтонкого расщепления в соответствующих свободных радикалах, учитывающий ферми-взаимодействие по механиз>1у [c.115]

Первый член, в который входит дельта-функция Дирака, описывает контактное магнитное взаимодействие электрона с ядром, так называемое контактное ферми-взаимодействие. Второй и третий члены обусловлены взаимодействием орбитального момента и спина электрона с магнитным моментом ядра (последний член описывает диполь-дипольное взаимодействие ядра и электрона). Энергия магнитного взаимодействия определяется выражением [c.68]

Известно что в нерелятивистском приближении отличной от нуля плотностью на ядре обладают лишь я-электроны атома [76]. Соответственно только эти электроны и дают вклад в контактное ферми-взаимодействие. В металлах вклад в это взаимодействие вносят и электроны проводимости, находящиеся в 8-состоянии. Обычно величина магнитного поля на ядре, обусловленного собственным магнитным моментом электрона на орбите [третий член в выражении (1.131)], составляет по порядку величины от 1 до 10 кэ, тогда как поле контактного взаимодействия и орбитального движения электрона весьма велико. В табл. 1.7 приведены величины магнитных полей, создаваемых в месте расположения ядра оптическим электроном атомов щелочных металлов [76]. [c.68]

Оператор Ni представляет магнитное взаимодействие, возникающее благодаря электронам с не равным нулю орбитальным угловым моментом, и для этих электронов N2 = 0. Контактное ферми-взаимодействие для s-электронов на ядре описывается оператором N2. и два члена являются векторными операторами, которые преобразуются как тензоры первого ранга. Второй член в Ni, зависящий от г, может быть заменен эквивалентной операторной функцией, которая определяется выражением [7, 12] [c.445]

Наблюдаемые в спектрах ЭПР СТС и ДСТС обусловлены контактным ферми-взаимодействием. Этот тип взаимодействия наблюдается в тех случаях, когда имеется конечная, не равная нулю плотность неспаренного электрона в точке расположения ядра. Только 5-орбитали атомов и о-орбитали молекул удовлетворяют этому условию. Ферми-взаимодейст-вие изотропно, так как не зависит от ориентации парамагнитных частиц по отношению к внешнему магнитному полю. [c.716]

ЭТО поле столь велико, если учесть, что поле контактного ферми-взаимодействия от одного 15-электрона в железе составляет сотни миллионов эрстед. Поля в сотни килоэрстед обусловлены лишь малым разностным эффектом от противоположных по знаку полей, создаваемых действием пар -электронов внутренних оболочек [c.70]

Итак, в данном случае (при 3 4,-электроне) (0) > ] (0) Поскольку в условиях насыщения спины 3 -элeктpoнoв антипараллельны внешнему полю, то из выражения (1.133) сразу следует, что (H i.) < 0. Несколько более сложный учет роли поляризации 2 - и 3 -электронов [116] привел к выводу, что результирующее поле контактного ферми-взаимодействия от внутренних электронов отрицательно по отношению к направлению внешнего магнитного поля Но- Поскольку величина Нр существенно больше, чем вклад положительной составляющей полей, то результирующее магнитное Г поле на ядре железа оказывается отрицательным в согласии с эксперимен- [c.70]

Рассмотрим вкратце результаты, полученные при исследовании солей Ре + и Ре +. Соли трехвалентного железа являются простейшей моделью, поскольку электронная конфигурация Зй наружной оболочки иона железа Ре отвечает отсутствию орбитального момента (терм ь/з) (в слабом кристаллическом поле лигандов). Соли Ре — к тому же диэлектрики, т. е. в них нет электронов проводимости, а следовательно, они не дают вклада в контактное ферми-взаимодействие. Ниже температуры Нееля атомные магнитные моменты выстраиваются вследствие обменного взаимодействия, так что каждый атом имеет среднее во времени значение компоненты намагниченности вдоль оси внешнего магнитного поля Но. Как указывалось выше, вклад дипольного взаимодействия в магнитные поля по крайней мере на порядок меньше наблюдаемых величин. Следовательно, в данном случае поле на ядрах определяется почти целиком поляризацией внутренних -электронов, которая приводит к отличной от нуля величине контактного ферми-взаимодействия. Как показали исследования большого количества соединений трехвалентного железа, величина магнитного поля, приходящаяся на спин, равный единице, колеблется в пределах от 210 до 250 кэ (а сами абсолютные значения полей составляют Я ж 450 550 кэ). Меньшие величины характерны для окислов, большие — для фторидов. Для солей двухвалентного железа интервал величин полей гораздо шире — они изменяются от 220 кэ для Ре " в СоО до 330 кэ для РеРг и до 485 кэ для Ре + в Рез04. Причина такого разброса в величинах полей, по-видимому, лежит в различных вкладах орбитального момента Зй-электро-нов [17]. [c.71]

Вклад в Hett за счет поляризации электронов проводимости посредством контактного ферми-взаимодействия. Не следует ожидать, что этот вклад будет зависеть от температуры так1же, как и Ца, особенно если поляризацию создают главным образом не ионы]редкоземельных элементов, а другие магнитные ионы, как в случае интерметаллических соединений редкоземельных элементов, содержащих Fe или Со. [c.368]

Сверхтонкая структура линий ЭПР в растворе возникает благодаря контактному ферми-взаимодействию, причем подразумевается, что долзкна быть конечная плотность неспаренного электрона на рассматриваемых атомных ядрах. Если, как мы полагаем, неспаренный электрон находится на л-орбитали, которая имеет узел на ядре К, плотность неспаренного электрона на этом ядре пропадает, и можно ожидать, что сверхтонкое взаимодействие будет равно нулю. Хороню известно, что в действительности дело обстоит не так. Поскольку мы выражаем основное состояние молекулы единственным слейтеровским детерминантом, включающим все дважды занятые орбитали и одну одноэлоктронную орбиталь, мы дол кны проводить различие между плотностью неспаренного электрона р (определяемой выражением ф ф, где [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология