Der Hauptunterschied zwischen der Spin-Bahn-Kopplung und dem Russell-Saunders-Effekt besteht darin, dass die Spin-Bahn-Kopplung die Wechselwirkung zwischen dem Spin eines Teilchens und seiner Bahnbewegung beschreibt, während der Russell-Saunders-Kopplungseffekt die Kopplung von Bahndrehimpulsen beschreibt mehrere Elektronen.
Der Begriff Kopplung in der analytischen Chemie bezieht sich hauptsächlich auf die Wechselwirkung zwischen chemischen Komponenten wie Orbitalen und Elektronen. Spin-Bahn-Kopplung und Russel-Saunders-Effekt sind zwei solche Kopplungsformen. Im Allgemeinen wird der Russell-Saunders-Effekt als LS-Kopplung bezeichnet und bezieht sich auf die Wechselwirkung zwischen Drehimpulsen von L- und S-Orbitalen.
Was ist Spin-Orbit-Kopplung?
Spin-Bahn-Kopplung ist eine Art Wechselwirkung zwischen dem Spin eines Teilchens und seiner Bewegung innerhalb eines Potentials. Es ist eine Art relativistischer Wechselwirkung. Ein gängiges Beispiel in der Chemie für die Spin-Bahn-Kopplung ist die Spin-Bahn-Wechselwirkung, die aufgrund der elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Dipol eines Elektrons und seiner Umlaufbahnbewegung zusammen mit der Elektrostatik zu Verschiebungen der atomaren Energieniveaus eines Elektrons führt Feld des positiv geladenen Atomkerns. Wir können die Spin-Bahn-Kopplung als Aufsp altung von Spektrallinien erkennen. Es erscheint als Zeeman-Effekt, der durch zwei relativistische Effekte erzeugt wird: das scheinbare Magnetfeld aus der Perspektive des Elektrons und das magnetische Moment des Elektrons.
Abbildung 01: Spin-Bahn-Kopplungspotential
Das Phänomen der Spin-Bahn-Kopplung ist in der Spintronik wichtig, um die Elektronen in Halbleitern und anderen Materialien zu leiten. Darüber hinaus ist die Spin-Bahn-Kopplung die Ursache für die magnetokristalline Anisotropie und den Spin-Hall-Effekt. Wir können die Spin-Bahn-Kopplung in atomaren Energieniveaus und auch in Festkörpern beobachten.
Was ist der Russell-Saunders-Effekt?
Russell-Saunders-Effekt ist eine Art Kopplungseffekt in der analytischen Chemie, bei dem alle Drehimpulse mehrerer Elektronen stark miteinander gekoppelt sind und den gesamten elektronischen Bahndrehimpuls des Atoms bilden. Dieses Phänomen wird üblicherweise als LS-Kopplung bezeichnet, da L für Bahndrehimpuls und S für Spindrehimpuls steht. Dies ist eines der einfachsten Kupplungsschemata in der Chemie.
Abbildung 02: LS-Kupplung
Russell-Saunders-Kopplung ist vor allem bei leichten Atomen zu beobachten, deren Ordnungszahl meist kleiner als 30 ist. In diesen kleinen Atomen wechselwirken Elektronenspins (s) miteinander und bilden einen Gesamtspin-Drehimpuls (S). Der gleiche Vorgang geschieht mit Elektronenorbitalen (l), die einen Gesamtbahndrehimpuls (L) bilden. Die Wechselwirkung zwischen diesen L- und S-Momenten wird als LS-Kopplung oder Russell-Saunders-Effekt bezeichnet. In großen Magnetfeldern können wir jedoch eine Entkopplung dieser beiden Impulse beobachten. Daher eignet sich dieses Phänomen für Systeme mit kleinen und schwachen äußeren Magnetfeldern.
Was ist der Unterschied zwischen Spin-Bahn-Kopplung und Russell-Saunders-Effekt?
Der Begriff Kopplung in der analytischen Chemie bezieht sich hauptsächlich auf die Wechselwirkung zwischen chemischen Komponenten wie Orbitalen und Elektronen. Der Hauptunterschied zwischen der Spin-Bahn-Kopplung und dem Russell-Saunders-Effekt besteht darin, dass die Spin-Bahn-Kopplung die Wechselwirkung zwischen dem Spin eines Teilchens und seiner Bahnbewegung beschreibt, während der Russell-Saunders-Kopplungseffekt die Kopplung von Bahndrehimpulsen mehrerer Elektronen beschreibt.
Unten ist eine tabellarische Zusammenfassung des Unterschieds zwischen der Spin-Bahn-Kopplung und dem Russell-Saunders-Effekt.
Zusammenfassung – Spin-Bahn-Kopplung vs. Russell-Saunders-Effekt
Der Begriff Kopplung in der analytischen Chemie bezieht sich hauptsächlich auf die Wechselwirkung zwischen chemischen Komponenten wie Orbitalen und Elektronen. Der Hauptunterschied zwischen der Spin-Bahn-Kopplung und dem Russell-Saunders-Effekt besteht darin, dass die Spin-Bahn-Kopplung die Wechselwirkung zwischen dem Spin eines Teilchens und seiner Bahnbewegung beschreibt, während der Russell-Saunders-Kopplungseffekt die Kopplung von Bahndrehimpulsen mehrerer Elektronen beschreibt.
