Reglas de Hund

Cuando un sólido se conforma con iones cuyas capas están parcialmente llenas, el comportamiento magnético es muy diferente, y para profundizar el análisis conviene recordar cómo se acomodan los electrones de un átomo en el estado fundamental. En un átomo aislado los estados electrónicos individuales con momento angular $\ell$ pueden tener $2\ell\!+\!1$ proyecciones según $z$, combinadas con 2 orientaciones de espín, de manera que en cada capa $\ell$ entran $2(2\ell\!+\!1)$ estados diferentes; dicho de otro modo, el número $n$ de electrones que puede alojar es a lo sumo $2(2\ell\!+\!1)$ (respetando el principio de exclusión). Si los electrones no interactuaran entre sí, cuando una capa está parcialmente llena, el estado fundamental sería degenerado, ya que habría distintas configuraciones posibles, distribuyendo los $n$ electrones en los diferentes estados individuales; sin embargo, no solo hay interacción coulombiana entre electrones, sino también interacción espín-órbita, con lo cual se modifican las energías de cada configuración posible.

Para iones no muy pesados, en los que la interacción espín-órbita no es tan fuerte, el llenado de estados individuales para conformar el estado fundamental del átomo se explica con reglas simples, basadas en predicciones teóricas y observaciones experimentales.