Large-amplitude nonadiabatic dynamics in molecular cations: NH3+, CH4+, CH3F+

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Domcke
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation
• Term: from 2004 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5428350

• Final Report Year: 2013

Final Report Abstract

Es wurde ein neuartiges und systematisches Verfahren zur Konstruktion genauer Jahn-Teller-Potentialenergieflächen durch Entwicklung nach symmetrie-adaptierten Polynomen bis zu hohen Ordnungen entwickelt und in konkreten Anwendungen getestet. Für niedrigdimensionale Systeme, insbesondere die klassischen E x e und T x t Jahn-Teller-Probleme, konnten damit erstmals analytische mehrblättrige Potentialenergieflächen konstruiert werden, deren Genauigkeit alleine durch die Genauigkeit der zugrundeliegenden ab initio Daten begrenzt ist. Für Systeme mit mehr als sechs stark gekoppelten Freiheitsgraden zeigten sich die Grenzen der Methode. Die entscheidende Begrenzung liegt in der Nichtlinearität des leastsquares-Fit und dem damit verbundenen Rechenaufwand. Das Ziel von volldimensionalen Berechnungen der Photoelektronspektren von NH3+ (6D) und CH4+ (9D) konnte aus diesen Gründen nicht erreicht werden. Die geplanten Rechnungen für CH3F+ mussten zurückgestellt werden.

Publications

• Multimode Jahn-Teller and pseudo-Jahn-Teller coupling effects in the photoelectron spectrum of CH3F. Chem. Phys. 303, 17 (2004)
  S. Mahapatra, V. Vallet, C. Woywod, H. Köppel and W. Domcke
  
• Remarkable impact of intermode couplings on multimode vibronic dynamics: the photoelectron spectrum of CH3F. J. Chem. Phys. 123, 231103 (2005)
  S. Mahapatra, V. Vallet, C. Woywod, H. Köppel and W. Domcke
  
• Photoionization-induced dynamics of ammonia: ab initio potential energy surfaces and time-dependent wave packet calculations for the ammonia cation. J. Chem. Phys. 124, 214306 (2006)
  A. Viel, W. Eisfeld, S. Neumann, W. Domcke and U. Manthe
  
• Simulation of the photodetachment spectrum of the pyrrolide anion. Chem. Phys. 329, 50 (2006)
  A. Motzke, Z. Lan, C. Woywod and W. Domcke
  
• High-order expansion of T2 x e Jahn-Teller potential-energy surfaces in tetrahedral systems. Chem. Phys. Lett. 494, 134 (2010)
  D. Opalka and W. Domcke
  
• High-order expansion of T2 x t2 Jahn-Teller potential-energy surfaces in tetrahedral molecules. J. Chem. Phys. 132, 154108 (2010)
  D. Opalka and W. Domcke