Abstract
The crystal field splittings of some (5f)1 and (5f)2 complexes are investigated. Octahedral coordination leads to crystal field splittings of the same order of magnitude as the spin-orbit coupling parameterζ. In contrast to this, tetrahedral coordination produces rather small splittings of the atomic levels. The values of the crystal field parametersΘ andΔ are found to be extremely sensitive to small variations isζ and render any straight-forward least squares analysis of band positions somewhat dubious. The amount of splitting of theΓ→ Γ′8 transition provides some insight into the regularity of coordination in (5f)1 compounds. The orders of magnitude for the crystalline field parameters in (5f)2 compounds can distinguish octahedral from tetrahedral coordinations.
Zusammenfassung
Die Kristallfeld-Aufspaltung einiger (5f)1 und (5f)2-Komplexe wird untersucht. Oktaedrische Koordination führt zu einer Aufspaltung von etwa der Größenordnung der Spin-Bahn-Kopplungs-Konstantenζ, während tetraedrische Koordination nur kleine Aufspaltungen der Atomniveaus zur Folge hat. Die KristallfeldparameterΘ undΔ sind sehr stark vonζ abhängig, weswegen die Adjustierung der drei Parameter an das experimentelle Spektrum recht unsicher wird. Die Aufspaltung desΓ→Γ′ 8-Übergangs trägt zum Verständnis der Koordination in 5f 1-Komplexen bei. Auf Grund der Größenordnung der Kristallfeldparameter von 5f 2-Komplexen kann man zwischen tetra- und hexa-Koordination unterscheiden.
Résumé
Etüde des séparations de champ cristallin de certains complexes (5f)1 et (5f)2. Une coordinence octaédrique provoque des séparations de champ cristallin du même ordre de grandeur que le paramètreζ de couplage spin-orbite. Au contraire, la coordinence tétraédrique produit des séparations de niveaux atomiques plutôt faibles. Les valeurs des paramètresΘ etΔ du champ cristallin sont extrêmement sensibles à de petites variations deζ, ce qui rend douteux toute analyse directe des positions de bande par la méthode des moindres carrés. L'importance de la séparation de la transitionΓ→Γ 8, fournit certains aperçus sur la régularité de la coordinence dans les composés (5f)1. Les ordres de grandeur des paramètres du champ cristallin dans les composés (5f)2 permet de distinguer les coordinences octaédriques et tétraédrique entre elles.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
References
Dahl,J.P., Ballhausen,C.J.: Advances Quant. Chem.4, 170 (1968).
Wybourne,B.G.: Spectroscopic Properties of Rare Earths. New York: Interscience Publishers, Inc. 1965.
Eisenstein,J.C., Pryce,M.H.L.: Proc. Roy. Soc. (London) A255, 181 (1960).
Goodman,G.L., Fred,M.: J. chem. Physics30, 849 (1959).
Reisfeld,M.J., Crosby,G.A.: Inorg. Chem.4, 65 (1965).
Griffith,J.S.: The Theory of Transition Metal Ions. Cambridge: University Press 1961.
Ryan,J.L.: J. inorg. nuclear Chem.33, 153 (1971).
Varga,L.P., Brown,J.D., Reisfeld,M.J., Cowan,R.D.: J. chem. Physics52, 4233 (1970).
Axe,J.D., Stapleton,H.J., Jeffries,C.D.: Physic. Rev.121, 1630 (1961).
Steindler,M.J., Gerding, T.J.: Spectrochim. Acta22, 1197 (1966).
Selbin,J., Ortego,J.O., Gritzner,G.: Inorg. Chem.7, 976 (1968).
Karraker,D.G.: Inorg. Chem.3, 1618 (1964).
Selbin,J., Durrett, D.G., Ballhausen,C.J.: To be published.
Gruen,D.M., McBeth,R.L.: Inorg. Chem.8, 2625 (1969).
McLaughlin,R.: J. chem. Physics36, 2699 (1962).
Clifton,J.R., Gruen,D.M., Ron,A.: J. chem. Physics51, 224 (1969).
Satten,R.A., Schreiber,C.L., Wong,E.Y.: J. chem. Physics42, 162 (1965).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Dedicated to the memory of Professor K. H. Hansen.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Ballhausen, C.J. The crystal field splittings in the 5f complexes. Theoret. Chim. Acta 24, 234–240 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00641403
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00641403