Lokale Korrelationsmethode für Metalle: ein Schritt in Richtung allgemeiner Ansatz

• Antragstellerin: Professorin Dr. Elena Voloshina
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 231083125

Obwohl die Dichtefunktionaltheorie die meistverwendete Methode im Bereich der Festkörperphysik und der Materialwissenschaften ist, gibt es bislang keine klare Möglichkeit um die mit heutigen Dichtefunktionalen erhältlichen Ergebnisse systematisch zu verbessern. Aus diesem Grund werden wellenfunktionsbasierende Methoden bevorzugt. Der vom rechentechnischen Standpunkt aus günstigste Weg, die Anwendung von Post-Hartree-Fock-Methoden auf Metalle, besteht in der Verwendung sogenannter lokaler Korrelationsmethoden, die den lokalen Charakter der Elektronenkorrelation ausnutzen. Ein Verfahren dieser Art, die Inkrementenmethode, wurde bereits erfolgreich bei einigen Metallen der 2. und 12. Gruppe (ns2-Konfiguration) angewandt. Das Vorhaben soll zu einer Verallgemeinerung dieses Ansatzes beitragen. Dafür muss (i) ein geeignetes Einbettungsverfahren entwickelt werden, das sowohl die Lokalisierung der Orbitale als auch die Reihenentwicklung der Korrelationsenergie nach Inkrementen auch für offenschalige Systeme ermöglicht, und (ii) die lokale Korrelationsmethode für die Fälle, in denen eine Multi-Referenz-Behandlung notwendig ist, zur Verfügung stehen. Ein weiteres Problem ist die fehlende Berücksichtigung weitreichender Korrelationseffekte bei Anwendung der Inkrementenmethode in ihrer jetzigen Form auf metallische Systeme. Alle diese Aspekte werden im Rahmen des Projekts untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen