晶體場英文解釋翻譯、晶體場的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 crystal field

crystal; crystalloid
【化】 crystal
【醫】 Crys.; crystal

field; a level open space; scene
【化】 field
【醫】 field; plant

晶體場（Crystal Field）在固體物理和配位化學中，指中心金屬離子周圍的配體（如陰離子或極性分子）所産生的靜電場。該電場對金屬離子價層d軌道（或f軌道）的電子能級産生微擾，導緻原本簡并的軌道發生能級分裂，這一現象稱為晶體場分裂（Crystal Field Splitting）。

靜電作用模型
晶體場理論将配體視為點電荷或偶極子，忽略其與中心金屬離子的軌道重疊和共價作用，僅考慮純靜電吸引與排斥。配體負電荷靠近金屬離子時，排斥d軌道電子，使其能量升高。不同空間取向的d軌道受排斥程度不同，導緻能級分裂。
分裂能（Δ）
分裂後最高與最低d軌道能級差稱為分裂能（Δ），單位為cm⁻¹或eV。其大小取決于：
- 配體性質：光譜序 I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < OH⁻ < C₂O₄²⁻ < H₂O < NCS⁻ < NH₃ < en < NO₂⁻ < CN⁻ ≈ CO
- 金屬離子價态與主量子數：高價态離子Δ更大（如Co³⁺ > Co²⁺）；同族4d/5d軌道Δ顯著大于3d軌道。
幾何構型的影響
- 八面體場：d軌道分裂為高能eg（d{z²}, d{x²-y²}）和低能t{2g}（d{xy}, d{xz}, d_{yz}），分裂能Δₒ = 10Dq。
- 四面體場：分裂為高能t₂和低能e軌道，Δₜ ≈ 4/9 Δₒ 。

晶體場（Crystalline Field）是指由晶體中原子或離子在三維空間周期性排列形成的點陣結構所構成的靜電場。以下是關于該概念的詳細解析：

基本定義
晶體場是中心離子（如過渡金屬離子）周圍的配位離子通過靜電作用形成的非均勻電場。這種場會直接影響中心離子的電子軌道分布。
核心特點
- 周期性：晶體場結構在空間上呈現周期性重複排列；
- 對稱性：根據配位離子的空間分布，晶體場具有特定的對稱性（如八面體、四面體對稱）；
- 有序性：配位離子的排列方式決定了晶體場的強度和方向性。

能級分裂（Crystal Field Splitting）
晶體場會使中心離子的簡并軌道（如d軌道或f軌道）發生能級分裂。例如，在八面體場中，d軌道分裂為能量較低的$t_{2g}$軌道和較高的$eg$軌道。
對應的哈密頓量可表示為：
$$ H{CF} = sum_{i} left( frac{e}{4piepsilon0} sum{j} frac{Z_j}{|mathbf{r}_i - mathbf{R}_j|} right) $$
其中$Z_j$為配位離子電荷，$mathbf{R}_j$為配位離子位置。
磁性與軌道凍結
- 軌道角動量因能級分裂被"凍結"，導緻磁各向異性；
- 自旋-軌道耦合與晶體場共同作用，影響單離子的磁性。

晶體場理論由Bethe于1929年提出，後經Van Vleck完善并應用于磁學研究。該理論是理解配位化學和固體物理中電子行為的基礎工具之一。

如需更完整的公式推導或實驗案例，可參考（搜狗百科）和（晶體場理論百科）。