Creuament intersistema

Els electrons excitats poden derivar per mig d'un creuament intersistema a un estat degenerado en diferent multiplicitat d'espin.

Un creuament intersistema (CIS) és un procés no radiativo que implica la transició entre dos estats electrònics en diferent multiplicitat d'espin.

Estats singlete i triplet

Quan s'excita a un electró en una molècula en un estat basal singlete (ya siga per absorció o radiació) cap a un estat de major energia, es pot obtindre un estat excitat singlete o triplet.

Es denomina estat singlete a un estat electrònic en el qual tots els espínes electrònics es troben apareados. Açò significa que l'espin de l'electró excitat encara es troba apareado en un atre electró en estat basal (un parell d'electrons en la mateixa energia deuen tindre espin oposts, segons indica el principi d'exclusió de Pauli. En un estat triplet l'electró excitat ya no es troba apareado en l'electró en estat basal; açò significa que ara posseïxen els mateixos espin paralels. Ya que l'excitació a un nivell triplet implica una transició d'espin "prohibida", és menys provable que es forme un estat triplet quan la molècula absorbix radiació.

Archiu:ISCexcited states.png

Nivells energètics singlete i triplet.

Creue intersistema

Quan un estat singlete pansa en forma no radiativa a un estat triplet, o a l'inversa, d'un estat triplet a un singlete, este procés es denomina creuament intersistema. En essència, l'espin de l'electró excitat s'invertix. La provabilitat de que ocórrega este procés és més provable quan els nivells vibracionales de dos estats excitats es solapan, ya que d'esta forma es produïx un guany o pèrdua d'energia molt menuda, o directament nula, durant la transició. Ya que les interacciones espin/orbital són substancials i un canvi en l'espin és menys favorable, els creus intersistema són més comunes en molècules en àtoms pesats (per eixemple en aquelles que contenen yodo o bromo). Este procés es denomina acoplament espin-òrbita. En poques paraules, implica l'acoplament de l'espin electrònic en el moment angular orbital de les òrbites no circulares. Adicionalment, la presència d'espècies paramagnétiques en la solució potencien els creus intersistema.