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Nichtorthogonale Gruppenfunktionsmethoden

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Bild: S. Marquardt

Die Aufteilung von quantenmechanischen Systemen in separierbare Subsysteme ist grundlegend für viele Berechnungen[1]. Wird den Subsystemwellenfunktionen eine Überlappung zugestanden, so müssen Verfahren für nicht-orthogonale Systeme für die anfallenden Berechnungen herangezogen werden[2]. Mit diesen Verfahren lassen sich dann z.B. die entstehenden Wechselwirkungen der einzelnen Systeme miteinander untersuchen sowie Übergangsmomente [3] oder auch Kopplungen zwischen verschiedenen Zuständen des Gesamtsystems berechnen[4]. Besonders interessant ist hierbei die Möglichkeit, Wellenfunktionen aus individuell präparierten Gruppen von Subsystemen zu bilden, um die Gesamtzustände anzunähern. Diese Vorgehensweise bietet weitgehende Freiheiten in der Wahl der Subsysteme und deren Kombination. Darüberhinaus können Effekte, die durch Nichtorthogonalität auftreten, Auskunft über Beschaffenheiten des Gesamtsystems geben.

Um neue Themenfelder erschließen zu können, arbeiten wir, maßgeblich Steffen Giesen, an und mit Implementationen in Mathematica sowie in Nonorth, einem in C geschriebenen Programm der Arbeitsgruppe.

  1. McWeeny, R. in Quantum Systems in Chemistry and Physics. Trends in Methods and Applications, (Eds.: R. McWeeny, J. Maruani, Y. G. Smeyers, S. Wilson), Springer Netherlands, Dordrecht, 1997, pp. 7–26
  2. McWeeny, R., Methods of Molecular Quantum Mechanics, Academic Press, 1992
  3. M. Klues, P. Jerabek, T. Breuer, M. Oehzelt, K. Hermann, R. Berger and G. Witte,
    Understanding the F1s NEXAFS Dichroism in Fluorinated Organic Semiconductors, J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 12693–12705.
  4. A.-K. Hansmann, R. C. Döring, A. Rinn, S. M. Giesen, M. Fey, T. Breuer, R. Berger, G. Witte, S. Chatterjee,
    Charge Transfer Excitation and Asymmetric Energy Transfer at the Interface of Pentacene-Perfluoropentacene Heterostacks, Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 5284–5292; Preprint: chemrxiv:13298984, 1 Dez 2020.