Zum Elektronenspin

Den Eigendrehimpuls des Elektrons bezeichnet man als Spin, der den Betrag ${s} = \frac {1}{2}$ hat und zwei Orientierungen besitzen kann : m$_s$ = s, s-1.

Die Drehbewegung des geladenen Teilchens erzeugt ein magnetisches Moment:

$$\mu _s = \frac {eh}{4\pi m} 2 \sqrt {s(s+1)} = \mu _B 2\sqrt {s(s+1)}$$

Die Grösse $\mu _B$ = 9.27 $\cdot$ 10$^{-24}$ [Am$^2$] wird als Bohrsches Magneton (B.M.) bezeichnet. Im einfachsten Fall (wenn keine Spin-Bahn-Kopplung besteht) kann aus magnetischen Messungen direkt auf die Zahl der ungepaarten Elektronen in einer Verbindung geschlossen werden.

Sind in einem Atom oder Molekül mehrere Elektronen, so können sie sich in einer chemischen Bindung paaren (stabil über viele hundert Grad, Diamagnetismus) oder durch eine sogenannte antiferromagnetische Kopplung antiparallel ausrichten. (Werden die Spins mit steigender Temperatur schnell entkoppelt, so existiert der antiferromagnetische Ordnungszustand bei tiefen und Paramagnetismus bei hohen Temperaturen). Bleiben ein oder mehrere Elektronen ungepaart, so spricht man von Paramagnetismus (Spins sind im Magnetfeld im zeitlichen Mittel alle gleich ausgerichtet).

In jedem Fall gilt, dass jeder Elektronenzustand einen eindeutigen Satz von Quantenzahlhat. Das heisst, verschiedene Elektronenzustände müssen sich in mindestens einer Quantenzahl(n,l,m$_l$,s) unterscheiden.