Η βασική διαφορά μεταξύ της σύζευξης περιστροφικής τροχιάς και του φαινομένου Russell-Saunders είναι ότι η σύζευξη περιστροφικής τροχιάς περιγράφει την αλληλεπίδραση μεταξύ του σπιν ενός σωματιδίου με την τροχιακή του κίνηση, ενώ το φαινόμενο σύζευξης Russell-Saunders περιγράφει τη σύζευξη της τροχιακής γωνιακής ροπής πολλά ηλεκτρόνια.
Ο όρος σύζευξη στην αναλυτική χημεία αναφέρεται κυρίως στην αλληλεπίδραση μεταξύ χημικών συστατικών όπως τα τροχιακά και τα ηλεκτρόνια. Η σύζευξη περιστροφικής τροχιάς και το φαινόμενο Russel-Saunders είναι δύο τέτοιες μορφές σύζευξης. Γενικά, το φαινόμενο Russell-Saunders ονομάζεται σύζευξη LS και αναφέρεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ των γωνιακών ροπών των τροχιακών L και S.
Τι είναι η σύζευξη Spin-Orbit;
Η σύζευξη περιστροφικής τροχιάς είναι ένας τύπος αλληλεπίδρασης μεταξύ του σπιν ενός σωματιδίου και της κίνησής του μέσα σε ένα δυναμικό. Είναι ένα είδος σχετικιστικής αλληλεπίδρασης. Ένα κοινό παράδειγμα στη χημεία για τη σύζευξη περιστροφικής τροχιάς είναι η αλληλεπίδραση σπιν-τροχιάς που οδηγεί σε μετατοπίσεις στα επίπεδα ατομικής ενέργειας ενός ηλεκτρονίου λόγω της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης μεταξύ του μαγνητικού διπόλου ενός ηλεκτρονίου και της τροχιακής του κίνησης, μαζί με την ηλεκτροστατική πεδίο του θετικά φορτισμένου ατομικού πυρήνα. Μπορούμε να ανιχνεύσουμε τη σύζευξη περιστροφικής τροχιάς ως διάσπαση φασματικών γραμμών. Εμφανίζεται ως φαινόμενο Zeeman που παράγεται από δύο σχετικιστικά φαινόμενα: το φαινομενικό μαγνητικό πεδίο από την οπτική γωνία του ηλεκτρονίου και τη μαγνητική ροπή του ηλεκτρονίου.
Εικόνα 01: Δυνατότητα σύζευξης περιστροφικής τροχιάς
Το φαινόμενο της σύζευξης περιστροφικής τροχιάς είναι σημαντικό στο πεδίο της σπιντρονικής προκειμένου να αγώγουν τα ηλεκτρόνια σε ημιαγωγούς και άλλα υλικά. Επιπλέον, η σύζευξη περιστροφικής τροχιάς είναι η αιτία για τη μαγνητοκρυσταλλική ανισοτροπία και το φαινόμενο σπιν-χωλ. Μπορούμε να παρατηρήσουμε σύζευξη περιστροφής-τροχιάς στα επίπεδα ατομικής ενέργειας και στα στερεά επίσης.
Τι είναι το φαινόμενο Russell-Saunders;
Το φαινόμενο Russell-Saunders είναι ένας τύπος φαινομένου σύζευξης στην αναλυτική χημεία στο οποίο όλες οι γωνιακές ροπές πολλών ηλεκτρονίων είναι ισχυρά συζευγμένες μεταξύ τους, σχηματίζοντας τη συνολική ηλεκτρονική τροχιακή γωνιακή ορμή του ατόμου. Αυτό το φαινόμενο συνήθως ονομάζεται σύζευξη LS επειδή το L σημαίνει τροχιακή γωνιακή ορμή και S σημαίνει γωνιακή ορμή σπιν. Αυτό είναι ένα από τα απλούστερα σχήματα σύζευξης στη χημεία.
Εικόνα 02: Σύζευξη LS
Η σύζευξη Russell-Saunders μπορεί να παρατηρηθεί κυρίως σε ελαφρά άτομα που συνήθως έχουν τιμή μικρότερη από 30 για τον ατομικό αριθμό. Σε αυτά τα μικρά άτομα, το σπιν (s) ηλεκτρονίων αλληλεπιδρά μεταξύ τους, σχηματίζοντας μια συνολική γωνιακή ορμή σπιν (S). Η ίδια διαδικασία συμβαίνει με τα τροχιακά ηλεκτρονίων (l) που σχηματίζουν μια συνολική τροχιακή γωνιακή ορμή (L). Η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των ροπών L και S ονομάζεται σύζευξη LS ή φαινόμενο Russell-Saunders. Ωστόσο, σε μεγάλα μαγνητικά πεδία, μπορούμε να παρατηρήσουμε αυτές τις δύο ροπές να αποσυνδέονται. Επομένως, αυτό το φαινόμενο είναι κατάλληλο για συστήματα με μικρά και ασθενή εξωτερικά μαγνητικά πεδία.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σύζευξης περιστροφικής τροχιάς και του φαινομένου Russell-Saunders;
Ο όρος σύζευξη στην αναλυτική χημεία αναφέρεται κυρίως στην αλληλεπίδραση μεταξύ χημικών συστατικών όπως τα τροχιακά και τα ηλεκτρόνια. Η βασική διαφορά μεταξύ της σύζευξης τροχιάς σπιν και του φαινομένου Russell-Saunders είναι ότι η σύζευξη περιστροφικής τροχιάς περιγράφει την αλληλεπίδραση μεταξύ του σπιν ενός σωματιδίου με την τροχιακή του κίνηση, ενώ το φαινόμενο σύζευξης Russell-Saunders περιγράφει τη σύζευξη τροχιακής γωνιακής ροπής πολλών ηλεκτρονίων.
Ακολουθεί μια σύνοψη της διαφοράς μεταξύ της σύζευξης περιστροφικής τροχιάς και του φαινομένου Russell-Saunders σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Σύζευξη περιστροφικής τροχιάς εναντίον φαινομένου Russell-Saunders
Ο όρος σύζευξη στην αναλυτική χημεία αναφέρεται κυρίως στην αλληλεπίδραση μεταξύ χημικών συστατικών όπως τα τροχιακά και τα ηλεκτρόνια. Η βασική διαφορά μεταξύ της σύζευξης τροχιάς σπιν και του φαινομένου Russell-Saunders είναι ότι η σύζευξη τροχιάς σπιν περιγράφει την αλληλεπίδραση μεταξύ του σπιν ενός σωματιδίου με την τροχιακή του κίνηση, ενώ το φαινόμενο σύζευξης Russell-Saunders περιγράφει τη σύζευξη τροχιακής γωνιακής ροπής πολλών ηλεκτρονίων.
