Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

The Effect of Ligand's Spin-Orbit Coupling and the Intermixing of │3d 〉 and │4p 〉 Cu Atomic Orbitals on Zero-Field Splitting in the Tetragonally Distorted Tetrahedral $CuCl_4^{2-}\;Complex^\ast$

Cu 3d 와 4p 궤도함수의 혼성과 리간드의 Spin-Orbit Coupling 이 Tetragonally 일그러진 $CuCl_4^{2-}$ 착물의 Zero-Field Splitting에 미치는 영향

  • 이왕노 (원광대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 최우성 (원광대학교 화학과) ;
  • 백우현 (경상대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김동희 (군산대학교 화학과) ;
  • 최창진 (원광대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 이기계 (원광대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 19900100
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Abstract

An effect of the spin-orbit coupling interaction of ligand orbitals and the intermixing │3d 〉and│4p > transition metal atomic orbitals on the ground state for a 3$d^9$ system in a strong crystal field of tetragonally distorted tetrahedral symmetry that belongs to the $D_{2d}$ point group has been investigated in this work, applying the degenerate perturbation theory. An LCAO-MO analysis in terms of the known energies of the d-d transitions for the tetragonally distorted $CuCl_4^{2-}$ ion in a single crystal of$Cs_2CuCl_4$shows that the covalent mixing of Cu 3d and ligand Cl 3p orbitals decreases dramatically with increasing Cu 4p contribution. The extent of effect on the energy level splitting for the ground state by the spin-orbit coupling interaction of ligand orbitals decreases significantly in orderTEX>$\Gamma_7(E)\;\to\;\Gamma_6(E)\; >\;\Gamma_7(B_2)\;\to\;\Gamma_6(E)\; >\;\Gamma_7(B_2)\;\to\;\Gamma_7(E)$.

$D_{2d}$ 점군에 속하는 강결정장의 tetragonally 일그러진 사면체 3$d^9$전자계 착물의 바닥상태에 대한 리간드 궤도함수의 spin-orbit coupling과 중심 금속의 3d와 4p궤도함수의 intermixing이 미치는 영향에 대하여 중첩 섭동론을 사용하여 연구하였다. 단결정 $Cs_2CuCl_4$의 tetragonally 일그러진 $CuCl_4^{2-}$에 대한 d-d전이의 실험값을 사용한 LCAO-MO분석은 구리이온과 리간드 사이의 공유결합성은 Cu 4p orbital의 기여가 증가하므로서 급격히 감소하고 리간드 Cl 3p궤도함수의 spin-orbit coupling 상호작용에 의한 바닥상태의 에너지 준위 분리에 대한 효과는 $\Gamma_7(E)\;\to\;\Gamma_6(E)\; >\;\Gamma_7(B_2)\;\to\;\Gamma_6(E)\; >\;\Gamma_7(B_2)\;\to\;\Gamma_7(E)$의 순서로 감소하였다.

Keywords

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