7. Cấu trúc của luận văn
1.5. Cấu hình electron và trạng thái hệ nhiều electron
Cấu hình electron là sự phân bố các electron trong hệ lượng tử [2], [33]. Một cấu hình electron chưa cho biết đầy đủ trạng thái các electron nên từ cùng một cấu hình có thể có nhiều trạng thái khác nhau. Nó còn phụ thuộc vào trạng thái spin của hệ, xác định thông qua độ bội spin. Việc xác định cấu hình electron có ý nghĩa quan trọng vì liên quan tới trạng thái và thuộc tính hệ nghiên cứu.
Cấu hình electron cho biết sự phân bố các electron trọng hệ lượng tử vào các orbital và có thể được phân loại như sau:
- Cấu hình vỏ đóng (Closed shell): Hệ có 2n electron chiếm n orbital không gian.
- Cấu hình vỏ mở (Open shell): Hệ có 2n+1 electron, trong đó 2n electron chiếm n orbital không gian, một electron còn lại chiếm orbital thứ n+1.
- Cấu hình hạn chế (Restricted): là cấu hình mà một hàm không gian được sử dụng chung cho hai hàm spin α và hàm spin β nếu 2 electron ghép đôi. Các electron độc thân (nếu có) thuộc về các hàm không gian khác nhau. Như vậy, chỉ các MO bị chiếm bởi các electron không ghép đôi mới được xử lý riêng biệt.
- Cấu hình không hạn chế (Unrestricted): là cấu hình mà các hàm spin α và β thuộc 2 hàm không gian khác nhau, nghĩa là không suy biến năng lượng. Tất cả các electron đều được xử lý ở các orbital không gian riêng biệt. Cấu hình này có thể sử dụng với hệ có 2n hoặc 2n+1 electron ở các dạng vỏ đóng, mở và trạng thái kịch thích. Phương pháp HF với cấu hình này được gọi là là UHF, phương pháp này cho kết quả tốt trong trường hợp hệ là gốc, ion.