스핀 다중도

스핀 다중도(spin multiplicity)는 전자의 스핀 모멘트 상호작용에 의해 만들어진 미분화된 스핀 상태의 최대 수를 말한다. 전자의 총 스핀 양자수가 @@NAMATH_INLINE@@S@@NAMATH_INLINE@@일 때 스핀 다중도는 @@NAMATH_INLINE@@(2S \ + \ 1)@@NAMATH_INLINE@@이다. 스핀 다중도가 1, 2, 또는 3인 경우를 각각 단일항(singlet state), 이중항(doublet state), 삼중항(triplet state) 이라고 부른다.

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스핀 다중도에는 훈트 최대 다중도 규칙(Hund's rule of maximum multiplicity)이 적용된다. 이 규칙에 따르면, 스핀 다중도가 클수록 안정해지며, 따라서 바닥 상태의 원자는 스핀 다중도가 최대인 전자배치를 갖는다. 스핀 다중도가 최대가 되기 위해서는 쌍을 이루지 않은 전자의 수가 최대가 되어야 한다.

대부분 분자의 모든 전자는 쌍을 이루고 있는 전자배치를 가지고 있기 때문에 단일항의 스핀 다중도를 갖는다. 그러나 바닥 상태의 분자 오비탈이 미분화된 산소 분자의 경우에는 전자 2개가 짝을 이루지 않은 삼중항 상태가 가장 안정한 전자 배치가 된다. 전이 금속 착화합물의 경우에도 짝을 짓지 않은 전자가 있어서 높은 스핀 다중도를 갖는다.