Die Entwicklung von niedrig-skalierenden relativistischen Wellenfunktionsmethoden und deren Anwendung auf organische Leuchtdioden

• Antragsteller: Dr. Benjamin Helmich-Paris
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276981592

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer relativistischen und niedrig-skalierenden Implementierung der Møller-Plesset-Störungstheorie zweiter Ordnung und der Fock-Space-Coupled-Cluster-Methode mit Einfach- und Zweifach-Anregungen (FSCCSD) sowie einer FSCCSD-Variante zweiter Ordnung zur Lösung der Dirac-Gleichung. Die Formulierung erfolgt in der Atomorbital-Basis, was die Verwendung von effizienten Algorithmen zur Vernachlässigung einer großen Zahl von Zwei-Elektronen-Integralen erlaubt und damit Rechnungen mit genauen Wellenfunktionsmethoden an Molekülen mit mehr als 100 Atomen ermöglichen wird. Untersucht wird auch der Einfluss der exakten Zwei-Komponenten-Näherung auf die Performance im Vergleich zu einer vollständigen Vier-Komponenten-Formulierung. Aufgrund der gleichzeitigen Genauigkeit und Effizienz wird diese neu entwickelte Implementierung neue Einblicke in die Chemie von Molekülen mit schweren Elementen gewähren, selbst wenn diese eine komplizierte Elektronenstruktur aufweisen. Von besonderem Interesse sind hierbei Phosphoreszenz-Farbstoffe, die heutzutage in organischen Leuchtdioden verwendet werden. Die zeitabhängige Dichtefunktional-Theorie kann hier aufgrund der Ladungstranfers vom Metall zum organischen Liganden nicht ohne weiteres verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dr. Lucas Visscher