双核配合物中弱交换极限的严格化、简化与普适化解析
化学物理
2024-01-10 v2
摘要
数十年来，弱交换区中磁性的正确解释一直是一项具有挑战性的任务。在该区域中，局域自旋间的有效交换相互作用相当弱，与各种各向异性项的量级相当或更小，这产生了一组以自旋-自旋混合为特征的复杂能级。尽管在无局域轨道角动量时的模型多自旋哈密顿量 \hms{} = \js{} + \da{} +\db{} + \dab{} 被认为足以在零场和强交换极限下映射实验能量，理论工作指出了这一简单模型的局限性。本工作从新的理论视角重拾 \hms{} 的使用，逐点详述一种将计算能量与波函数正确映射到 \hms{} 的策略，从而不论交换极限如何均验证其有效性。我们将基于文献中实验表征的双钴(II)配合物区分两种情况。若中心对称迫使构成 \hms{} 的各种二阶张量在第一种情况下对齐，则任何对称要素的缺失在第二种情况下阻止此类对齐。在此背景下，本文提供的策略成为合理化实验磁数据的有力工具，因为它能够在对其构成张量取向不作任何假设的情况下，完整且严格地提取多自旋模型。此外，该策略通过显式控制对模型空间的投影范数，质疑自旋哈密顿量方法的使用，这在第二种可能发生局域轨道角动量（畸变八面体）的配合物中得以展示。最后，重新解释了与已知双镍(II)配合物相关的先前理论数据，澄清了关于弱交换极限的最初困惑。
引用
@article{arxiv.2309.14255,
title = {The resolution of the weak-exchange limit made rigorous, simple and general in binuclear complexes},
author = {Dumitru-Claudiu Sergentu and Boris Le Guennic and Rémi Maurice},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14255},
year = {2024}
}