|
2013
|
|
|
Trantsizio metalek beren energia maila baxueneko egitura edo
|
egoera
elektronikotik, hau da, molekulan zehar elektroiak banatzeko modutik gertu dauden beste egitura posible batzuk izan ohi dituzte, eta, katalizatzaile horien bidezko metano aktibazioa ikertzeko garaian, beharrezkoa da egoera horiek ere kontuan hartzea. Izan ere, egoera elektroniko bat bestea baino energia maila altuagoan egon arren, baliteke aski egonkortasun izatea, eta, kasu horretan, gerta daiteke erreakzioa egoera horretan gertatzea.
|
|
|
Trantsizio metalek beren energia maila baxueneko egitura edo egoera elektronikotik, hau da, molekulan zehar elektroiak banatzeko modutik gertu dauden beste egitura posible batzuk izan ohi dituzte, eta, katalizatzaile horien bidezko metano aktibazioa ikertzeko garaian, beharrezkoa da egoera horiek ere kontuan hartzea. Izan ere,
|
egoera
elektroniko bat bestea baino energia maila altuagoan egon arren, baliteke aski egonkortasun izatea, eta, kasu horretan, gerta daiteke erreakzioa egoera horretan gertatzea.
|
|
|
Bigarren egoera horretako erreaktiboak lehenengo egoerakoak baino energia maila handiagoa badu ere,
|
egoera
elektroniko horretan mantentzeko gai da. Erreakzio bideko bitartekari batera iristean, ordea, bi egoerak trukagarriak bihurtzen dira, eta hasierako egoeratik egoera egonkorrera igarotzean, nikel katioiaren eta uraren arteko konplexua sortzen da, eta erreakzioa amaitu egiten da.
|
|
2017
|
|
|
Hortaz, elektroi fonoi akoplamenduak karga eramaileen zein bibrazio normalen egoerak perturbatzen ditu, haiendispertsio erlazioak eta bizidenborak aldatuz (Grimvall, 1981). 1 (b) Irudian! q energiako fonoi batekeragindako
|
egoera
elektronikoen dispertsioaren birnormalizazioa erakusten da. Halaber, elektroi fonoielkarrenkintzak kitzikatutako elektroi nahiz fonoi egoeren bizidenborak finituak bihurtzen ditu.
|
|
|
4 (a) Irudiaren eskumaldeak Tl/ Si (111) gainazalaren elektroien egoera dentsitatea erakusten du. Honek energia eta bolumen unitatean
|
egoera
elektroniko kopurua ematen du. Spina eskalarra den kasurako
|
|
|
Azkenik, spin banandutako okupatuta dauden
|
egoera
elektronikoak hartzen baldin baditugu, elektroibanda egitura bi zatitan bereiztea komeni zaigu:
|
|
|
Spin orbita elkarrekintza elektroiaren karga eta spin propietateak elkarlotzen dituen efektu erlatibistabat da. Atomoetan,
|
egoera
elektronikoak energia mailatan kuantifikatuta egonik, spin proiekzio desberdindun elektroien mailak spin orbita akoplamenduaren eraginez banandu daitezkeela aspaldi jakinaden fenomeno bat da (Cohen Tannoudji et al., 1978). Atomo ugariz osatutako gorputz anitzeko sistemabatean, aldiz, egoera elektronikoek banda deituriko dispertsioak eratzen dituzte, sistemaren simetriek zeregin garrantzitsua izaten dutelarik banda egitura hauetan.
|
|
|
Atomoetan, egoera elektronikoak energia mailatan kuantifikatuta egonik, spin proiekzio desberdindun elektroien mailak spin orbita akoplamenduaren eraginez banandu daitezkeela aspaldi jakinaden fenomeno bat da (Cohen Tannoudji et al., 1978). Atomo ugariz osatutako gorputz anitzeko sistemabatean, aldiz,
|
egoera
elektronikoek banda deituriko dispertsioak eratzen dituzte, sistemaren simetriek zeregin garrantzitsua izaten dutelarik banda egitura hauetan. Honela, sisteman espazio inbertsio simetriaeta denbora inbertsio simetria betetzen badira ohiko sistema gehienetan betetzen direnak, spin proiekzio desberdindun bi bandak tokioro endekatuta egon behar dira1 Horregatik, gorputz anitzeko sistema batean spinarekin lotutako efektuak ikusi nahi izatekotan, aipatutako bi simetrietatik bat apurtzeabeharrezkoa da.
|
|
|
Orain arte, kanpo potentzial eskalarrak eta karga dentsitate elektrikoak soilik kontsideratu ditugu.Hala ere, spin orbita elkarrekintza erlatibistak elektroiaren karga eta spin askatasun graduak estuki lotzen dituela jakin badakigu. Gainazaletan, solidoek gorputzean duten inbertsio simetria galtzen dutenez, spin orbita elkarrekintzak bi
|
egoera
elektroniko banandu ditzake. Honek, mekanika kuantikoaren baitan, spinore formalismoa erabiltzera behartzen gaitu, zeinetan elektroien uhin funtzioak bi osagaidunspinoreetara orokortzen diren,
|
|
|
Lan honetan, ELK kodeaz (Dewhurst et al.) baliatu gara oinarrizko egoeraren kalkuluak burutzeko, eta taldean bertan garatu denkode bat erabili da spin eta karga erantzun tentsorea kalkulatzeko.1 irudian Tl/ Si (111) gainazalaren oinarrizko egoeraren kalkuluaren emaitzak ematen ditugu. Ezkerreko aldean (1 (a) irudia), sistemaren elektroien banda egitura irudikatu dugu,
|
egoera
elektronikoen energia1 Irudia: Tl/ Si (111) gainazalaren oinarrizko egoeraren kalkuluen emaitzak.
|
|
|
Bertan, lerrogorri etenek spin orbita (SO) elkarrekintzarik gabeko kalkulutik lortutako banda egitura adierazten dute, lerro urdin jarraituek SO elkarrekintza kontuan hartutako kalkulutik lortutakoa, eta kontinuo beltzaksilizio bolumenarena.
|
Egoera
elektroniko bat solidoaren gainazalean lokalizatuta egoteko, honen bandakbolumeneko banda hutsartean aurkitu behar dira (Davison eta Steslicka, 1992). Beraz, irudi honetatikatera dezakegun lehen ondorioa da ondo definitutako bi gainazal egoera dauzkagula, bata okupatua (lerrogorri etena Fermiren mailaren azpitik) eta bestea hutsik (lerro gorri etena Fermiren mailaren gainetik). Hauetako bakoitzak endekapen bikoitza izango du, oraindik spin endekapena apurtu dezakeen ezer ezbaitugu kontuan hartu.
|
|
|
Spin orbita elkarrekintza kontuan hartzean, aldiz, banda hauek banandu egitendirela ikusten dugu, lau spin banandutako banda sortuz (lerro jarraitu urdinak). Banantze hau ikaragarrihandia da kasu honetan,'' 0.5 eV ekoa izatera iristen delarik K puntuaren inguruan.1 (b) (c) irudietan okupatutako
|
egoera
elektronikoen spin polarizazioa aurkezten dugu elkarrekiko espazioan. Geziek eta kolore kodeak spin polarizazioaren proiekzioak adierazten dituzte, gainazalaren planoarekiko norabide paralelo eta perpendikularretan, hurrenez hurren.
|
|
|
Espazio errealeko magnetizaziototala lortzeko, spin polarizazioa integratu genuke elkarrekiko espazioan. Irudi honetan ikustendugunez,
|
egoera
elektroniko hauetako spin polarizazioaren batuketa egitean eremu osoan, magnetizazionulua lortzen dugu, aurkako norabidean dauden spin polarizazioak anulatu egiten baitira. Hau esperogenuen emaitza da, Tl/ Si (111) sistema ez baita magnetikoa.
|