Учет спин-орбитального взаимодействия

Оператор спин-орбитального взаимодействия.

(1.33).

имеет для ионов переходных металлов величину, приблизительно на порядок меньшую, чем операторы кулоновского взаимодействия или кристаллического поля. Здесь.

(1.34).

— сферически симметричный потенциал электрона.

Однако сравним по порядку величины с поправочным оператором, характеризующим отклонение симметрии кристаллического поля от октаэдрической. Поэтому спин-орбитальное взаимодействие учитывается для ионов переходных металлов, как правило, в последнюю очередь.

Внешняя оболочка иона Cr3+ содержит три электрона. И оператор Гамильтона данной трехэлектронной системы инвариантен относительно действия оператора обращения времени. 6] Следовательно, по теореме Крамерса уровни энергии рассматриваемой системы должны быть как минимум двукратно вырождены. И поэтому учет разными авторами всех взаимодействий электронов, включая спин-орбитальное, приводит к вырожденным энергетическим уровням. Эксперимент также дает серию крамерсовых дублетов в спектре.

Величины расщеплений уровней спин-орбитальным взаимодействием выражаются через единственную постоянную спин-орбитального взаимодействия.

(1.35).

Ее значение можно с достаточной точностью определить из сопоставления расчетных значений с экспериментом. 7] Поскольку спин-орбитальное взаимодействие для иона хрома в ниобате лития является малым, его мультиплеты расположены далеко друг от друга, и тонкая структура хорошо различима.