المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Many-electron states  
  
2299   12:14 صباحاً   date: 14-2-2021
Author : J. M. D. COEY
Book or Source : Magnetism and Magnetic Materials
Page and Part : 121


Read More
Date: 24-10-2020 1557
Date: 8-12-2016 2123
Date: 28-9-2020 1202

Many-electron states

The one-electron picture is modified by the strong Coulomb interactions among the electrons. There are only three distinct types of energy-level diagrams for 3d ions, corresponding to the D,F or S ground-state terms. The D-states map directly onto the one-electron levels because there is just one electron or hole in an otherwise empty, half-filled or filled d-shell. These are the d1, d4, d6 and d9 configurations, with L = 2 according to Hund’s second rule. The F term is found for the d2, d3 , d7 and d8 configurations, with L = 3. The S term is for d5, where L = 0. Orgel diagrams (Fig. 1) show the splitting of the ground-state D or F level in a cubic crystal field. The S term does not split, on account of the spherical symmetry of the half-filled shell.

Figure 1: Orgel diagrams for D and F terms. The corresponding dn ion configuration is shown.

The hierarchy of interactions H0 > Hcf > Hso is not always maintained for 3d ions. Some ligands create such intense electrostatic fields that they manage to overturn not only Hund’s second rule, but also his first rule as well.
The crystal field can drive the ion into a low-spin state. The on-site Coulomb interaction has the effect of raising the energy of doubly occupied orbitals by U, compared with singly occupied orbitals. This is the electrostatic penalty for double occupancy. When U exceeds the crystal-field splitting of the oneelectron levels, Hund’s first rule applies as advertised, but when U<  the t2g- orbitals for an octahedral site, for example, will tend to be doubly occupied. Figure 2 illustrates the high-spin and low-spin states for Fe2+.

Figure 2: Comparison of the one-electron energy levels for Fe2+ (3d6) in FeCl2, where there is a high-spin state with S = 2, and FeS2 where the crystal field stabilizes a low-spin state with S = 0.

In some materials, where the low-spin state lies only slightly lower in energy than the high-spin state, a spin crossover may occur as a function of temperature at a phase transition, driven by magnetic entropy R ln(2S + 1).
Tanabe–Sugano diagrams show the splitting of both ground-state and higher terms in the crystal field. They are drawn with the ground-state energy set to zero. Some diagrams for 3d ions in octahedral coordination are shown in Fig. 3. The stabilization of low-spin states in strong crystal fields is evident 
from these diagrams. The crystal-field parameters, and especially the cubic crystal-field parameter   (also known as 10Dq) can be deduced from the wavelengths of optical transitions from the ground state to different excited states.

Figure 3: Tanabe–Sugano diagrams for: (a) a 3d6 ion and (b) a 3d7 ion. The high-spin–low-spin crossover is indicated by the vertical line.

 




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.