Estat singlete

El terme singlete (també cridat singulete) té un sentit llaugerament diferent en el camp de la física que en el de la química

En el camp de la física

En física teòrica, el terme singlete usualment fa referència a una representació unidimensional. Per eixemple:

• Una partícula en la qual el espin ha desaparegut.
• Dos o més partícules que es troben en estats enllaçats, de forma tal que la suma total de moments angulars d'eixe estat total és zero.

Els estats singletes apareixen en freqüència en la física atòmica com una de les formes en que els espin de dos partícules en espin no nuls poden combinar-se (en restar-se vore l'equació en notació de Dirac d'esta secció), l'atra és el estat triplet (en sumar-se els estats en notació de Dirac).

Per eixemple un únic electró pot posseir una proyecció d'espin igual a (+½) o (-½), és dir, el seu comportament pot ser considerat com un estat doblet, açò és, com la representació fonamental del grup de Lie SU(2). El producte de dos representacions doblet en combinar-se es pot descompondre com la suma de les representacions (el triplet) i la representació trivial com la resta, vore l'equació d'esta secció (el singlete).

Més prosaicamente, els espin d'un parell d'electrons es poden combinar per a formar un estat de espin total 1 (en sumar: triplet) o un estat d'espin 0 (en restar: singlete).

L'estat singlete (traduït, singulete en mecànica quàntica) format a partir d'un parell de partícules posseïx moltes propietats particulars, i eixercita un rol fonamental en la paradoxa EPR i en el entrelazamiento quàntic.

En la notació de Dirac l'estat de enlazamiento EPR és representat usualment com:

$\frac{1}{\sqrt{2}}(|\uparrow \downarrow ⟩-|\downarrow \uparrow ⟩)$

En el camp de la química

En química quàntica, es diu comunament que un àtom o molècula es troba en "estat d'espin electrònic singlete" si tots els espin de tots els seus electrons es troben apareados. És dir si la suma total de espin electrònics és zero.

El terme singlete es pot aplicar:

• A l'espin de l'electró (estudiat per la resonància paramagnética electrònica, o EPR)
• A l'espin nuclear (estudiat per resonància magnètica nuclear o RMN).

Estes tècniques espectroscópicas s'utilisen per a deduir i comprendre l'estructura interna de les espècies químiques. Els sistemes que posseïxen un estat singlete (espin zero) ya siga nuclear o electrònic, no donen resposta front a les tècniques de resonància que s'encarreguen d'analisar-les.

Per eixemple, les molècules orgàniques que no són radicals tenen un espin electrònic S = 0 i per lo tant no responen a la RPE.

De la mateixa manera, alguns isòtops com el carbono-12 tenen un spin nuclear I = 0 i per lo tant no responen a la RMN.