Dr. Dirk Porezag

Development of Ab-Initio and Approximate Density Functional Methods and their Application to Complex Fullerene Systems

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Kurzfassung in Deutsch

Die Arbeit befasst sich mit Neu- und Weiterentwicklungen von
Dichtefunktionalmethoden und deren Anwendung zur Untersuchung von
komplexen Systemen aus Fullerenen. Nach einer kurzen Einf¨uhrung in die
theoretischen Grundlagen wird zun¨achst das Problem der Konstruktion
optimierter lokaler Basiss¨atze aus Gaussfunktionen behandelt. Die
Bestimmung der Exponenten und Kontraktionskoeffizienten erfolgt hierbei
auf der Grundlage des Variationsprinzips. Die f¨ur verschiedene Systeme
berechneten Grundzustandsgeometrien, Bindungs- und Ionisationsenergien,
Dipolmomente, Polarisierbarkeiten und Schwingungsfrequenzen best¨atigen
die hohe Zuverl¨assigkeit der generierten Basiss¨atze.

Im n¨achsten Abschnitt wird ein neues Verfahren vorgestellt, das die
Berechnung von Infrarotabsorptions-Intensit¨aten und
Ramanstreuquerschnitten f¨ur Molek¨ul- und Clusterschwingungen mit
Hilfe der Dichtefunktionaltheorie erm¨oglicht. Der Formalismus basiert
auf einer numerischen Bestimmung von Schwingungseigenmoden, dynamischen
Dipolmomenten und dynamischen Polarisierbarkeiten. Untersuchungen zur
Stabilit¨at des Verfahrens sowie Ergebnisse f¨ur experimentell gut
charakterisierte Molek¨ule und Cluster werden pr¨asentiert.

Da Implementierungen des vollst¨andigen Dichtefunktional-Formalismus
erhebliche Computerressourcen beanspruchen, kommt auch der
Weiterentwicklung approximativer Varianten eine grosse Bedeutung zu.
Deshalb besch¨aftigt sich ein Teil der Arbeit mit Modifikationen der
Dichtefunktional-Tight-Binding (DF-TB) Methode, die zu dieser Klasse
von Verfahren geh¨ort. Durch eine ver¨anderte Berechnungsvorschrift
f¨ur die Elemente der Hamiltonmatrix und die Einf¨uhrung einer
Atomladungs-Selbstkonsistenz kann eine verbesserte Beschreibung von
Molek¨ulen, Clustern und Festk¨orpern erreicht werden. Die breite
Anwendbarkeit des DF-TB-Schemas zeigt sich bei der Berechnung von
Strukturen, Bindungsenergien, Dissoziationsbarrieren und
Schwingungseigenschaften f¨ur Fulleren-Oligomere [C60]_N (N=2-4).
Zusammenh¨ange zwischen Struktur und Schwingungsverhalten dieser
Systeme werden aufgezeigt, was eine teilweise Zuordnung der im
Experiment beobachteten Ramansignale erm¨oglicht.

weitere Metadaten

DDC Klassifikation530
DDC Klassifikation540
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
DokumententypDissertation
SpracheEnglisch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)04.06.1997
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung02.06.1997
Veröffentlichungsdatum (online)04.06.1997
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-199700253

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