Superexchange interaction and symmetry properties of electron orbitals

超级交换 化学 原子轨道 八面体 结晶学 离子 八面体对称 分子轨道 凝聚态物理 电子 晶体结构 物理 量子力学 分子 有机化学
作者
Junjiro Kanamori
出处
期刊:Journal of Physics and Chemistry of Solids [Elsevier BV]
卷期号:10 (2-3): 87-98 被引量:3090
标识
DOI:10.1016/0022-3697(59)90061-7
摘要

The relation between the symmetry of electron orbitals and superexchange interaction is discussed. It is shown that the sign of the superexchange interaction is closely connected with the cation orbital state, when the cation is subject to the crystalline field arising from octahedrally or tetrahedrally surrounding anions. In some cases, the sign of the superexchange interaction is definitely determined from the symmetry relations. The cases in which each cation is subject to an octahedral cubic field and the lines connecting the interacting cations to the intervening anion make an angle of either 180° or 90° are discussed in particular. Our discussion of the 180° case is applicable to crystals of the perovskite type and NaCl type and that of the 90° case to anhydrous chlorides. In the case where each cation is subject to a tetrahedral cubic field, there is a definite relation between the symmetry of the cation electron orbitals and superexchange interaction, if only the s-orbital of anion participates in the superexchange interaction. TiH2 is an example of this case. The interaction between nearest-neighbor cations in the crystal of the NaCl type is also discussed.
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