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em diferentes hospedeiros, mantendo quase intacta a estrutura de níveis do átomo
isolado.
2
4
12
20
38
56
2p 6
1s 2
2s 2
3s 2 3p 6
3d 10
4s 2 4p 6
4d 10
4f n
5s 2
5p 6
6s
Lantânideos
Figura 10. Distribuição dos elétrons em camadas para as terras raras.
Quando colocados em um hospedeiro sólido, os níveis tendem a se alargar por
influência dos fônons, a se deslocar por algumas centenas de cm ‐1 apenas devido ao
efeito Stark e a quebrar a degenerescência magnética em J. O Nd 3+ possui três elétrons
nos orbitais 4f que devem ser colocados segundo o esquema de Russel‐Saunders, no
qual os spins S e os momentos angulares orbitais L se somam independentemente, para
finalmente dar origem ao momento angular total J = L + S , cujos números quânticos
variam de
L − S até L + S . Para íons com menos da metade da camada cheia, o estado
fundamental corresponde ao menor J. A Figura 11 mostra a disposição dos 3 elétrons do
Nd 3+ no estado de energia mais baixa. Somando os spins, obtemos S = ½+ ½ + ½ = 3/2 , e
somando os m’s obtemos L = 3+2+1 = 6.
+3 +2 +1 0 -1 -2 -3
Figura 11. Disposição dos elétrons de Nd 3+ segundo a regra de Russel‐Saunders.
A notação espectroscópica é da forma 2S+1 LJ, usando as letras S, P, D, F, G, H, I, J,
etc para L = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 etc. No caso do Nd 3+ , então, 2S+1 = 4, L = 6 = I, e o menor J
= 6 ‐ 3/2 = 9/2, portanto o estado fundamental é 4 I9/2 com degenerescência 10. Os
próximos 4 principais níveis excitados correspondem apenas aos J’s seguintes de 11/2
até 15/2. Níveis superiores são dados por rearranjos dos elétrons entre os m’s. A
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