16.3: Діаграми Танабе Сугано

Last updated

Oct 26, 2022
Save as PDF
- 16.2: Таблиці символів
- Назад Матерія

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Вступ

Діаграми Танабе-Сугано є формою кореляційних діаграм. Ці діаграми показують відносні енергії термінів (наприклад, електронні мікростани) шляхом побудови енергії розщеплення та напруженості поля з точки зору параметра Racah, B (побудована як $\frac{E}{B}$ vs $\frac{\Delta}{B}$ ). Параметр Рака припадає на $d$ -електронно-електронні відштовхування, які впливають на енергії термінів (і, отже, на енергію переходу). Ці діаграми корисні для інтерпретації електронних спектрів. Зокрема, діаграми можуть бути використані для якісного прогнозування кількості дозволених спін-і заборонених спін-заборонених переходів, відносної інтенсивності цих переходів та їх відносних енергій. Діаграми також можуть бути використані для оцінки $d$ -орбітальної енергії розщеплення ( $\Delta$ або $10 D_q$ ) і напруженості поля, необхідного для спричинення переходу між високим і низьким спіном.

Діаграми Танабе-Сугано, наведені нижче, можуть бути використані для інтерпретації спектрів октаедричних комплексів заданої електронної конфігурації. Схеми для восьмигранних комплексів для $d^2, \; d^3, \; d^4, \; d^5, \; d^6, \; d^7$ і $d^8$ наведені нижче. Діаграми Танабе-Сугано для $d^0, \; d^1, \; d^9$ і $d^{10}$ є непотрібними. У випадку $d^0$ і $d^{10}$ , можливих $d-d$ переходів немає, оскільки $d$ -орбіталі або повністю порожні, або повністю заповнені. У випадку з $d^1$ , існує лише один вільний іонний термін ( $^2D$ ), який розщеплюється на наземний стан $^2T_{2g}$ і збуджений стан $^2E_g$ . Електронно-електронних відштовхувань розглядати немає, і можливий лише один перехід, тому діаграма Танабе-Сугано непотрібна $d^1$ . Справа подібна і пов'язана $d^1$ з концепцією «позитивна діра». $d^9$ У випадку з $d^9$ , єдиний $^2D$ вільний іонний термін розділяється на $^2E_g$ термін основної держави і збуджений державний $^2T_{2g}$ термін. Існує лише один перехід можливий, і тому діаграма Танабе-Сугано також $d^9$ не потрібна. У деяких випадках наведено дві версії; повна версія та спрощена версія. Всі схеми показані в повному розмірі сторінки.

Ці діаграми також можуть бути використані для інтерпретації електронних спектрів чотиригранних комплексів. Для чотиригранного комплексу з $d^m$ , використовуйте схему, наведену нижче для $d^{10-m}$ . Всі " $g$ " індекси на умовах не мають значення для тетраедронів.