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Vibronische Effekte

Vibratorisch-elektronische (vibronische) Effekte werden durch die Kopplung der Elektronenbewegung an die Schwingungsbewegung der Atomkerne hervorgerufen und experimentell beispielsweise mit Hilfe der elektronischen Spektroskopie untersucht. Vibronische Effekte zeigen sich unter anderem durch Schwingungsübergänge, die elektronische Übergänge begleiten.

In der theoretischen Beschreibung geht man zunächst entweder von der grob-adiabatischen Näherung, in der die elektronische Schrödingergleichung für eine feste Kernordnung gelöst wird, oder von der Born-Oppenheimer-Näherung, bei der für jede Kernordnung die elektronische Schrödingergleichung gelöst wird, aus. Anschließend wird dann für die zugehörigen Potentiale die Schwingungsschrödingergleichung gelöst, gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Kopplungseffekte.

Wir interessieren uns speziell für Franck-Condon-, Herzberg-Teller- und Jahn-Teller-Effekte und deren effiziente Beschreibung, denn letztere stellt aufgrund der im allgemeinen hohen Schwingungszustandsdichten eine besondere Herausforderung dar. Franck-Condon-Effekte sind insbesondere für die Laserkühlung von Molekülen wichtig. Herzberg-Teller-Effekte geben unter anderem Anlass zu vibronisch induzierten Übergängen, die in der Franck-Condon-Näherung verboten sind. Und Jahn-Teller-Effekte schließlich tauchen in entarteten elektronischen Zuständen auf und führen zu bandenreichen Übergängen.