Techniklexikon

4f-Elektronen

Festkörperphysik, Elektronen mit den Quantenzahlen n = 4 und l = 4 der atomaren Elektronenhülle. Durch  und  existieren 14 mögliche Besetzungszustände. Die Besonderheit dieser Elektronenschale ist, dass sie energetisch über der 6s-Schale liegt, sie wird erst dann besetzt, wenn die 6s-Schale vollständig gefüllt ist. Hierdurch erklärt sich das besondere Verhalten der Lanthanoide, deren chemische Eigenschaften von der räumlich weiter ausgedehnten 6s-Hülle bestimmt ist. Da die 4f-Hülle somit nicht zur Bindung beiträgt, sind energetische Übergänge in dieser Schale sehr scharf, wodurch sich die Lanthanoide sehr gut als aktives Material für Festkörperlaser eignen, z.B. für Neodym-Laser.