Яна — Теллера ефект

Яна Теллера ефектНове.jpg

Я́на — Те́ллера ефе́кт — експериментально спостережувана сукупність явищ. Передбачена в 1937 Г. А. Яном (1907–1979, Велика Британія, учень В. Гайзенберга) та Е. Теллером (1908–2003, США, відомий як «батько водневої бомби»).

Характеристика

Г. А. Ян та Е. Теллер сформулювали і довели теорему про властивості багаточастинкових систем (переважно молекул або кристалів), що мають форму, відмінну від лінійної, і перебувають у виродженому електронному стані. Згідно з цією теоремою, така система за окремими винятками (наприклад, крамерсове виродження) спонтанно деформується, знижуючи свою симетрію: рівнобічний трикутник перетворюється на рівнобедрений, квадрат — на прямокутник тощо.

Г. А. Ян та Е. Теллер фактично узагальнили на більш складні випадки результат Р. Реннера (1934), який на прикладі центрально-симетричної триатомної лінійної молекули СO2 теоретично продемонстрував, що коли вона опиниться у виродженому електронному стані, її центральний атом О зміститься до одного з атомів С, — і тим самим молекула, залишившись лінійною, втратить один з елементів симетрії — інверсію, а також знизить за рахунок розщеплення виродженого стану свою енергію.

Г. А. Ян та Е. Теллер розглянули молекулу довільної форми, яка теж змінюється в бік зниження симетрії; показали: якщо така молекула якимось чином (наприклад, оптично) переведена у збуджений вироджений стан, то її форма має змінитися.

У природі ефект Яна — Телера має багато проявів. Розрізняють статичний та динамічний ефекти:

  • для статичного ефекту характерним є т. зв. заморожене, тобто стабільне, спотворення вихідної симетричної структури;
  • при динамічному ефекті система деформується, але тунелює між різними просторово несиметричними станами, формально зберігаючи свою вихідну симетрію, проте в найнижчому невиродженому електронному стані, що виник завдяки спонтанній деформації.

Значення

Як результат внутрішньо-молекулярних або кристалічних електрон-деформаційних взаємодій, ефект Яна — Теллера охоплює практично всю фізику молекул і кристалів разом із спектроскопією в усіх діапазонах частот — від акустичних до рентгенівських. Це дає змогу вивчати багато явищ молекулярної фізики і кристалофізики — структурні перетворення різних типів, транспортні явища, домішкові стани, механізми хімічних реакцій, роль конформаційної взаємодії в біологічних процесах і явищах, зокрема роль стехіометрії при контактах складних молекул одна з одною.

Література

  1. Берсукер И. Б. Эффект Яна-Теллера и вибронные взаимодействия в современной химии. Москва : Наука, 1987. 344 с.
  2. Bunker P.R., Jensen P. Molecular Symmetry and Spectroscopy. Ottawa: National Research Council of Canada, 2006. 748 p.

Автор ВУЕ

Редакція ВУЕ


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Яна — Теллера ефект // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Яна — Теллера ефект (дата звернення: 28.05.2020).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
04.05.2020

Покликання на статтю

Опитування читачів ВУЕОпитування читачів ВУЕ