Nyckelskillnaden mellan spin-omloppskoppling och Russell-Saunders-effekten är att spin-omloppskoppling beskriver interaktionen mellan en partikels spinn med dess omloppsrörelse medan Russell-Saunders-kopplingseffekten beskriver kopplingen av orbitala vinkelmoment för flera elektroner.
Begreppet koppling i analytisk kemi syftar främst på interaktionen mellan kemiska komponenter som orbitaler och elektroner. Spin-orbit-koppling och Russel-Saunders-effekt är två sådana kopplingsformer. Generellt kallas Russell-Saunders-effekten LS-koppling och hänvisar till interaktionen mellan vinkelmoment hos L- och S-orbitaler.
Vad är Spin-Orbit Coupling?
Spin-omloppskoppling är en typ av interaktion mellan en partikels spinn och dess rörelse inuti en potential. Det är en typ av relativistisk interaktion. Ett vanligt exempel inom kemi för spin-omloppskoppling är spin-omloppsinteraktionen som leder till skiftningar i atomenerginivåerna för en elektron på grund av den elektromagnetiska interaktionen mellan en elektrons magnetiska dipol och dess omloppsrörelse, tillsammans med den elektrostatiska fältet för den positivt laddade atomkärnan. Vi kan detektera spin-omloppskoppling som en uppdelning av spektrallinjer. Den framstår som en Zeeman-effekt som produceras av två relativistiska effekter: det skenbara magnetfältet sett ur elektronens perspektiv och elektronens magnetiska moment.
Figur 01: Spin-Orbit Coupling Potential
Fenomenet spin-omloppskoppling är viktigt inom spintroniken för att leda elektronerna i halvledare och andra material. Dessutom är spin-orbit-koppling orsaken till magnetokristallin anisotropi och spin-hall-effekten. Vi kan observera spin-omloppskoppling i atomenerginivåer och även i fasta ämnen.
Vad är Russell-Saunders Effect?
Russell-Saunders-effekten är en typ av kopplingseffekt inom analytisk kemi där alla vinkelmoment för flera elektroner är starkt sammankopplade och bildar atomens totala elektroniska omloppsrörelsemängd. Detta fenomen brukar kallas LS-koppling eftersom L står för orbital angular momentum och S står för spin angular momentum. Detta är ett av de enklaste kopplingsscheman inom kemi.
Figur 02: LS-koppling
Russell-Saunders-koppling kan observeras främst i lätta atomer som vanligtvis har ett värde som är mindre än 30 för atomnumret. I dessa små atomer interagerar elektronspin (s) med varandra och bildar en total spin vinkelmoment (S). Samma process sker med elektronorbitaler (l) som bildar en total orbital rörelsemängd (L). Interaktionen mellan dessa L- och S-momenta kallas LS-koppling eller Russell-Saunders-effekt. Men i stora magnetfält kan vi observera dessa två momenta-frikopplingar. Därför är detta fenomen lämpligt för system med små och svaga externa magnetfält.
Vad är skillnaden mellan Spin-Orbit Coupling och Russell-Saunders Effect?
Begreppet koppling i analytisk kemi syftar främst på interaktionen mellan kemiska komponenter som orbitaler och elektroner. Den viktigaste skillnaden mellan spin-omloppskoppling och Russell-Saunders-effekten är att spin-omloppskoppling beskriver interaktionen mellan en partikels spinn med dess omloppsrörelse, medan Russell-Saunders-kopplingseffekten beskriver kopplingen av orbitala vinkelmoment för flera elektroner.
Nedan är en sammanfattning av skillnaden mellan spin-orbit-koppling och Russell-Saunders-effekten i tabellform.
Sammanfattning – Spin-orbit Coupling vs Russell-Saunders Effect
Begreppet koppling i analytisk kemi syftar främst på interaktionen mellan kemiska komponenter som orbitaler och elektroner. Den viktigaste skillnaden mellan spinnomloppskoppling och Russell-Saunders-effekten är att spinnomloppskoppling beskriver interaktionen mellan en partikels spinn med dess omloppsrörelse medan Russell-Saunders-kopplingseffekten beskriver kopplingen av orbitala vinkelmoment för flera elektroner.
