16.3: Діаграми Танабе Сугано

Last updated
Save as PDF

Page ID: 33258

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

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.