Zero field splitting
ઝીરો ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ (ZFS) એક કરતાં વધુ અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીના પરિણામે પરમાણુ અથવા આયનના ઉર્જા સ્તરોની વિવિધ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું વર્ણન કરે છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં, ઊર્જા સ્તરને ડીજનરેટ કહેવામાં આવે છે જો તે ક્વોન્ટમ સિસ્ટમની બે અથવા વધુ અલગ અલગ માપી શકાય તેવી સ્થિતિઓને અનુરૂપ હોય. ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં, ઝીમન અસર અધોગતિ અવસ્થાને વિભાજિત કરવા માટે જાણીતી છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ પરિભાષામાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરી દ્વારા અધોગતિને "ઉપાડવામાં" આવે છે. એક કરતાં વધુ જોડી વગરના ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીમાં, ઇલેક્ટ્રોન પરસ્પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને બે અથવા વધુ ઊર્જા સ્થિતિઓને જન્મ આપે છે. શૂન્ય ક્ષેત્ર વિભાજન એ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં પણ અધોગતિના આ ઉત્થાનનો સંદર્ભ આપે છે. ઝેડએફએસ સામગ્રીના ચુંબકીય ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત ઘણી અસરો માટે જવાબદાર છે, જે તેમના ઇલેક્ટ્રોન સ્પિન રેઝોનન્સ સ્પેક્ટ્રા અને ચુંબકત્વમાં પ્રગટ થાય છે. ઝેડએફએસ માટે ક્લાસિક કેસ સ્પિન ત્રિપાઇ છે, એટલે કે, એસ = 1 સ્પિન સિસ્ટમ. ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં, ચુંબકીય સ્પિન ક્વોન્ટમ નંબર (MS = 0, ±1) ના વિવિધ મૂલ્યો ધરાવતા સ્તરો અલગ કરવામાં આવે છે અને ઝીમેન વિભાજન તેમના વિભાજનને નિર્ધારિત કરે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં, ત્રિપુટીના 3 સ્તરો પ્રથમ ક્રમમાં આઇસોએનર્જેટિક હોય છે. જો કે, જ્યારે આંતર-ઇલેક્ટ્રોન પ્રતિકર્ષણની અસરોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે ત્રિપુટીના ત્રણ પેટા સ્તરોની ઊર્જા અલગ થતી જોઈ શકાય છે. આમ આ અસર ZFSનું ઉદાહરણ છે. વિભાજનની માત્રા પ્રણાલીની સમપ્રમાણતા પર આધારિત છે. ક્વોન્ટમ યાંત્રિક વર્ણન અનુરૂપ હેમિલ્ટોનિયનને આ રીતે લખી શકાય છેઃ જ્યાં S એ કુલ સ્પિન ક્વોન્ટમ સંખ્યા છે, અને સ્પિન મેટ્રિક્સ છે. ZFS પરિમાણનું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે D અને E પરિમાણો દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. ડી ચુંબકીય દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના અક્ષીય ઘટકનું અને ઇ ટ્રાન્સવર્સલ ઘટકનું વર્ણન કરે છે. ઇ. પી. આર. માપન દ્વારા વિશાળ સંખ્યામાં કાર્બનિક બાયરાડિકલ્સ માટે ડી ના મૂલ્યો મેળવવામાં આવ્યા છે. આ મૂલ્ય અન્ય મેગ્નેટોમેટ્રી તકનીકો જેમ કે SQUID દ્વારા માપવામાં આવી શકે છે; જો કે, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં ઇ. પી. આર. માપન વધુ સચોટ માહિતી પૂરી પાડે છે. આ મૂલ્ય અન્ય તકનીકો સાથે પણ મેળવી શકાય છે જેમ કે ઓપ્ટિકલી ડિટેક્ટેડ મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (ઓડીએમઆર; એક ડબલ રેઝોનન્સ તકનીક જે ઇપીઆરને ફ્લોરોસન્સ, ફોસ્ફોરેસેન્સ અને શોષણ જેવા માપ સાથે જોડે છે), એક અણુની સંવેદનશીલતા સાથે અથવા હીરા જેવા ઘન પદાર્થોમાં ખામી (દા. ત. એન-વી કેન્દ્ર) અથવા સિલિકોન કાર્બાઇડ. બીજગણિત વ્યુત્પત્તિ શરૂઆત એ અનુરૂપ હેમિલ્ટોનિયન છે. બે અનપેયર્ડ સ્પિન (અને) વચ્ચે દ્વિધ્રુવીય સ્પિન-સ્પિન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વર્ણન કરે છે. કુલ સ્પિન ક્યાં છે, અને સપ્રમાણ અને ટ્રેસલેસ (જે તે જ્યારે દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાંથી ઉદ્ભવે છે) મેટ્રિક્સ છે, જેનો અર્થ છે કે તે કર્ણક્ષમ છે. ટ્રેસલેસ () હોવા સાથે. સરળતા માટે તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. હેમિલ્ટોનિયન બને છેઃ કી એ તેના સરેરાશ મૂલ્ય અને વિચલન તરીકે વ્યક્ત કરવાની છે વિચલન માટેનું મૂલ્ય શોધવા માટે જે પછી સમીકરણ () ને ફરીથી ગોઠવીને છેઃ () માં () દાખલ કરીને પરિણામ આ રીતે વાંચે છેઃ નોંધ, કે () માં બીજી પંક્તિમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. આમ કરવાથી તેનો વધુ ઉપયોગ કરી શકાય છે. હકીકતનો ઉપયોગ કરીને, તે ટ્રેસલેસ () સમીકરણ () સરળ બનાવે છેઃ D અને E પરિમાણોને વ્યાખ્યાયિત કરીને સમીકરણ () બને છેઃ સાથે અને (માપી શકાય તેવું) શૂન્ય ક્ષેત્ર વિભાજન મૂલ્યો. સંદર્ભો વધુ વાંચન ઇલેક્ટ્રોન સ્પિન રેઝોનન્સના સિદ્ધાંતોઃ એન. એમ. એથર્ટન દ્વારા. પીપી 585. એલિસ હોરવુડ પીટીઆર પ્રેન્ટિસ હોલ. 1993 બાહ્ય કડીઓ ઝીરો ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સની ઉત્પત્તિનું વર્ણન