Fortgeschrittene Konzepte in der theoretischen hochauflösenden Rotationsschwingungsspektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Guntram Rauhut
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548811419

Die quantenchemische Berechnung genauer Rotations- oder Schwingungsrotationsspektren ohne die Verwendung von Modell-Hamilton-Operatoren ist eine große Herausforderung und ist gegenwärtig auf Systeme mit bis zu 6 oder 7 Atomen beschränkt. Diese Einschränkungen resultieren aus der extremen Zustandsdichte in Schwingungsrotationsspektren, dem Anstieg der benötigten Rotationsquantenzahl für größere Systeme, die Bedeutung von heißen Banden und so weiter. Allerdings wurden viele Moleküle jenseits dieser Größe im interstellaren Raum oder zirkumstellaren Scheiben entdeckt, deren Untersuchung beträchtlich von solchen Methoden profitieren würde. Folglich besteht ein großer Bedarf, den Anwendungsbereich dieser Methoden auf Moleküle mit bis zu 10 oder 12 Atomen auszudehnen. Innerhalb dieses Antrags werden Verfeinerungen zur Rotationsschwingungswechselwirkungstheorie (RVCI) vorgeschlagen, die auf eine Beschleunigung und Automatisierung solcher Berechnungen und Studien zielen. Diese beinhalten Prescreening und Sparsity-Techniken bis hin zur Zustandsauswahl und Minimierungskonzepten. Das verfeinerte Programm soll auf die Untersuchung astrophysikalisch relevanter Moleküle angewendet werden, mit einem Schwerpunkt auf chiralen Systemen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen