Osmium tetroxide offers the beautiful example of a central particle, the osmium nucleus, with several possible spin values (  for ¹⁸⁷Os and   for ¹⁸⁹Os), interacting with the very symmetric and well-defined electromagnetic environment created by a tetrahedron of spinless oxygen nuclei. Among other nuclear hyperfine interactions, the magnetic field generated by the vibrations of these oxygen nuclei orientates this central spin. To study specifically this spin-vibration interaction, the magnetic dipole contributions to the hyperfine structures observed in the   band of ¹⁸⁹OsO₄ and ¹⁸⁷OsO₄ have been analyzed in detail. Besides the spin-rotation constants already deduced in a previous paper, we have obtained the spin-vibration constant,  , and a small change of the spin-rotation constant   in the upper vibrational level. We have verified the speculated relation   at the 1% level (  is the Coriolis coupling constant, which multiplies the internal vibrational angular momentum to turn it into a physical angular momentum comparable to the pure rotation angular momentum). Starting from first principles, we have rederived the expressions of the magnetic dipole constants for any semi-rigid polyatomic molecule. When these are applied to OsO₄, they justify the previous approximate relationship between   and   and give values for the correction terms which account for the 1% difference. To cite this article: C. Chardonnet et al., C. R. Physique 5 (2004).

Le tétroxyde d' osmium nous offre le bel exemple d'une molécule pour laquelle la particule centrale, le noyau d'osmium, dont le spin peut prendre plusieurs valeurs (  pour ¹⁸⁷Os et   pour ¹⁸⁹Os), interagit avec l'environnement électromagnétique très symétrique et très bien défini, créé par un tétraèdre de noyaux d'oxygène sans spin. Parmi d'autres interactions hyperfines nucléaires, le champ magnétique engendré par le mouvement de vibration de ces noyaux d'oxygène contribue à orienter le spin central. Pour étudier spécifiquement cette interaction spin-vibration, les contributions dipolaires magnétiques aux structures hyperfines observées dans la bande de vibration   de ¹⁸⁹OsO₄ et ¹⁸⁷OsO₄ ont été analysées en détail. En plus des constantes de spin-rotation  , déjà déduites dans un article antérieur, nous avons obtenu pour chaque espèce isotopique la constante de spin-vibration,  , et la valeur d'une petite variation   de la constante de spin-rotation dans l'état vibrationnel supérieur. Nous avons vérifié la relation conjecturée   au niveau de 1 % (  est la constante de couplage de Coriolis, qui multiplie le moment angulaire vibrationnel interne pour en faire un moment angulaire physique comparable au moment angulaire de rotation pure). En partant des premiers principes, nous avons recalculé les expressions des constantes dipolaires magnétiques pour toute molécule polyatomique semi-rigide. Quand ces expressions sont appliquées à la molécule OsO₄, elles justifient la relation approchée qui précède entre   et   et fournissent des valeurs pour les termes de correction qui rendent compte de la différence de 1 %. Pour citer cet article : C. Chardonnet et al., C. R. Physique 5 (2004).