Gradiente de campo eléctrico, Definición

En física atómica, molecular, y de estado sólido, el gradiente de campo eléctrico mide la tasa de cambio del campo eléctrico en un núcleo atómico generado por la distribución de carga electrónica y los otros núcleos. Las parejas EFG con el momento cuadripolar eléctrica nuclear de los núcleos cuadrupolar para generar un efecto que se puede medir usando varios métodos espectroscópicos, tales como la resonancia magnética nuclear, resonancia paramagnética electrónica, resonancia cuadrupolar nuclear, Mssbauer espectroscopia de correlación angular o perturbado. La EFG es distinto de cero sólo si las cargas que rodean el núcleo violan simetría cúbica y por lo tanto generan un campo eléctrico no homogéneo en la posición del núcleo.

EFGS son muy sensibles a la densidad electrónica en la proximidad inmediata de un núcleo. Esto es debido a que las escalas de operador EFG como r-3, donde r es la distancia desde un núcleo. Esta sensibilidad se ha utilizado para estudiar los efectos sobre la distribución de carga resultantes de la sustitución, las interacciones débiles, y de transferencia de carga.

Definición

Una distribución de carga dada de electrones y los núcleos,?, Genera un potencial electrostático V. El derivado de este potencial es el negativo del campo eléctrico generado. Las primeras derivadas de la tierra, y las segundas derivadas del potencial, es el gradiente de campo eléctrico. Los nueve componentes de la EFG por lo tanto se definen como los segundos derivadas espaciales de la potencial electrostático, que se evalúa en la posición de un núcleo:

Para cada núcleo, el Vij componentes se combinan como una matriz simétrica 3 3. Bajo la suposición de que la distribución de carga generando el potencial electrostático es externo al núcleo, la matriz es sin dejar huellas, en el que la situación de la ecuación de Laplace,? 2V = 0, sostiene. Descansando este supuesto, una forma más general del tensor de EFG que conserva la simetría y el carácter es traceless

dónde? 2V se evalúa en un núcleo determinado.

Como V es simétrica se puede diagonalizarse. Los principales componentes del tensor son generalmente denotan vzz, Vyy y Vxx con el fin de módulo decrecientes. Dado el carácter sin dejar huellas, sólo dos de los principales componentes son independientes. Normalmente, estos son descritos por vzz y el parámetro de asimetría,?, Que se define como