AMS在过渡金属与重元素的应用

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概述

过渡金属是元素周期表中最广泛的存在,在化学、电子、稀土、制造、高能物理等各个领域都有他们的身影。过渡元素中d、f电子的复杂性,导致过渡金属体系的电子态也与主族元素有截然不同的特点。能级简并,让基态电子占据,甚至分子结构的几何对称性的确定,也变得较为复杂,更不用说激发态、发光的特性。

过渡金属与重元素的计算精确性,变得尤为重要,相对论效应扮演着非常重要的角色。相对论对计算的影响,一般主要体现在两个方面:

  • 对能级、电子云分布的影响
  • 自旋轨道耦合

对较轻的元素例如C、H、O、N等而言,相对论对能级的影响基本上可以忽略不计,因此在这类元素体系的计算中,相对论效应往往呗忽略。但对重元素如汞、金,甚至超重元素铀等,相对论效应会显著影响能级分布、键长。

自旋轨道耦合,对能量的影响非常微弱,但在发光材料机理方面却起着决定性的作用。倘若没有自旋轨道耦合,磷光这种现象根本不会存在。在相对论理论方面,AMS集成了应用最为广泛的ZORA方法,以及最先进的X2C方法。

应用

配合物成键分析
光吸收与发光

案例

 
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