Schwach gebundene und metastabile Anionen: Methodenentwicklung und Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Lorenz S. Cederbaum
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 19719388

Viele Anionen sind nur metastabil, d.h. können das zusätzliche Elektron nur eine endliche Zeit lang binden. Die Energien und Lebensdauern dieser so genannten Resonanzen zu berechnen, ist ein wichtiges Problem der Quantenchemie. Im Rahmen des Projekts soll die bereits erfolgreich angewendete, neue Methode CAP/¿(2) weiterentwickelt werden, um noch größere Systeme beschreiben zu können. Dabei soll der Schwerpunkt auf programmtechnischen Entwicklungen liegen, aber auch die Erweiterung zur dritten störungstheoretischen Ordnung, um die Genauigkeit zu erhöhen, soll untersucht werden. Mit der neuen Methode ist eine eingehende Untersuchung der sogenannten dissoziativen Elektronenanlagerung (DEA) geplant; bei diesem Prozess zerfällt das Molekül nach Anlagerung eines Elektrons in ein Radikal und ein Anion. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf dem DEA-Prozess in chlorierten, ungesättigten Kohlenwasserstoffen, der in so verschiedenen Bereichen wie Atmosphären- und Biochemie eine wichtige Rolle spielt. Für die Prototypen Chlorethen und Chlorbenzol, in denen mehrere Resonanzzustände verschiedener Symmetrie durch Bewegungen der Atomkerne miteinander Wechsel wirken, sollen sowohl Energien als auch Lebensdauern über einen weiten Bereich von Atomkernkoordinaten berechnet werden. Es wird erwartet, dass auf diesen Daten basierende Moleküldynamik-Rechnungen die experimentellen Spektren erklären, die durch Elektronendurchgangs- und Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie erhalten wurden. Ein besseres Verständnis des DEA-Prozesses erlaubt in Zukunft möglicherweise sogar, diesen gezielt zu beeinflussen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen