Reconstrucción de los espinores de campo ligando del hexafluoruro de renio a partir de medidas experimentales

Abstract

En este trabajo se reconstruyeron los espinores de campo ligando del hexafluoruro de renio (ReF6) aplicando la Teoría Relativista del Campo Ligando (TRCL) a datos experimentales de espectroscopia y susceptibilidad magnética. El ReF6 es un compuesto de interés particular debido a que su configuración electrónica 5𝑑1 y su entorno octaédrico lo convierten en un sistema modelo ideal para estudiar los efectos relativistas en complejos de metales de transición de la tercera serie, donde el acoplamiento espín-órbita alcanza magnitudes comparables con el desdoblamiento del campo cristalino. A partir de las transiciones 𝑑−𝑑 reportadas y el momento magnético efectivo, se determinaron los parámetros 𝐷𝑞 = 2409cm−1, 𝜉5𝑑 = 1876cm−1 y 𝑝/𝑞 = 1,18 con los cuales se obtuvieron analíticamente los espinores 𝛾8(5𝑑3/2), 𝛾7(5𝑑5/2) y 𝛾8(5𝑑5/2). Se calcularon sus densidades de probabilidad angular y se generaron representaciones gráficas 2D y 3D en Python, evidenciando cómo el campo octaédrico y el acoplamiento espín-órbita modifican la distribución electrónica. Los resultados confirman que los espinores de campo ligando dependen de los parámetros del sistema y pertenecen a las representaciones Γ7 y Γ8 del grupo doble𝑂ℎ, demostrando que la TRCL describe de manera unificada las propiedades ópticas y magnéticas de complejos 5𝑑1 donde los efectos relativistas son prominentes. Este enfoque constituye una alternativa teórica sólida para el estudio de sistemas con acoplamiento espín-órbita fuerte, superando las limitaciones de la teoría del campo ligando tradicional al incorporar los efectos relativistas desde el formalismo de Dirac. Aunque los métodos computacionales ab initio ofrecen descripciones detalladas de la estructura electrónica, su aplicación requiere un costo computacional elevado. En contraste, la TRCL permite realizar predicciones importantes a partir de unos pocos parámetros ajustables, ofreciendo una herramienta accesible, interpretativa y predictiva para caracterizar materiales basados en metales pesados.