为什么自旋,轨道耦合后单重态与三重态的禁阻会被打破

发布网友发布时间：2022-10-03 15:00

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热心网友时间：2023-10-10 21:22

自旋单态的两个电子可以处于相同的空间态，而三重态不可以。如果无外磁场，并且先不考虑电子间库伦作用，则两个电子都处于空间波函数的基态时具有最低能级，即只有自旋单态可以达到最稳定状态。如果具有强外磁场，自旋三重态在空间态能级上将劈裂为三个能级，并且能级差随磁场增加而增加，其中有一个能级可以比空间波函数基态能级更低，在这种能级上三重态更稳定。
至于电子之间的库伦相互作用，同处于基态时的相互作用和三态时的相互作用之差似乎总是小于空间波函数激发态和基态之差（我不确定有没有哪个定理明确指出过，位力定理可能对此支持），因此考虑库伦相互作用不改变单态比三重态稳定的结果。
严格的分析涉及到多体相互作用，电子数的增加会改变空间态的能级和本征态，不过在原子这种例子中，原子核对电子的吸引总是强于电子相互作用因而能级结构改变不大，以上的简明图象是适用的。