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Molekulare Eigenschaften

Im Bereich der molekularen Eigenschaften entwickeln wir Methoden zur Berechnung von beliebigen,
benutzerdefinierten Eigenschaften im Rahmen der ersten und zweiten Ordnung der Störungstheorie
für ein- und zweikomponentige Wellenfunktionen bzw. Elektronendichten innerhalb von Hartree-Fock (HF)
oder Dichtefunktionaltheorie (DFT).

Unsere Entwicklungen sind dabei auf komplexe, spinabhängige Elektronendichten zugeschnitten, die auch innerhalb der Näherung gemittelter Felder, wie sie in HF- und DFT-Berechnungen verwendet werden, Spin-Polarisations-Korrelationseffekte berücksichtigen können. Wir arbeiten dabei meist mit der quasi-relativistischen Zeroth Order Regular Approximation (ZORA), in der die Spin-Bahn-Kopplung selbst-
konsistent berücksichtigt werden kann. Innerhalb der ZORA wurden Eigenschaften, die im Bezug zur
schwachen Wechselwirkung stehen [1-4] oder im Zusammenhang mit Theorien jenseits des Standardmodells
der Teilchenphysik, wie etwa das elektrische Dipolmoment des Elektrons [5], hergeleitet und implementiert.

Jüngst haben wir in unserer Gruppe einen Ansatz entwickelt, mit dem benutzerdefinierte, relativistische
Eigenschaften automatisch in das zweikomponentige ZORA-Bild transformiert und ausgewertet
werden [6]. Unsere aktuelle Forschung in diesem Bereich beschäftigt sich mit der Berechnung von
relativistischen Eigenschaften zweiter Ordnung im ZORA-Bild.

[1] R. Berger, N. Langermann and C. van Wüllen, Phys. Rev. A, 2005, 71, 042105.
[2] S. Nahrwold and R. Berger, J. Chem. Phys, 2009, 130, 214101.
[3] T. A. Isaev and R. Berger, Phys. Rev. A, 2012, 86, 062515.
[4] R. Berger and C. van Wüllen, J. Chem. Phys. 2005, 122, 134316.
[5] K. Gaul and R. Berger, J. Chem. Phys., 2017, 147, 014109.
[6] K. Gaul and R. Berger, J. Chem. Phys., 2020, 152, 044101.