Entwicklung effizienter Schwingungskorrelationsverfahren für flexible Moleküle

• Antragsteller: Professor Dr. Guntram Rauhut
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 559224931

Die genaue Simulation molekularer Infrarotspektren verlangt die Berücksichtigung von Schwingungskorrelationseffekten. Für starre Systeme kann dieses durch Verfahren realisiert werden, die auf dem Watson-Operator basieren. Jedoch muss für sehr bewegliche Moleküle mit sogenannten large amplitude motions, die nicht durch geradlinige Koordinaten beschrieben werden können, ein allgemeinerer Hamilton-Operator verwendet werden. Das ermöglicht der Podolsky-Operator, der jedoch leider eine recht komplizierte Form aufweist. Während eine neue und effiziente Implementierung der zeitunabhängigen, selbstkonsistenten Feldtheorie für Schwingungen (VSCF) basierend auf dem Podolsky-Operator kürzlich vorgestellt wurde, fehlen hingegen noch effiziente Methoden, die Schwingungskorrelationseffekte berücksichtigen. Es soll eine Hierarchie von Methoden implementiert werden, die von (quasi-entarteter) Moller-Plesset Schwingungsstörungstheorie bis hin zur konfigurationsselektiven Schwingungskonfigurationswechselwirkungstheorie (VCI) reichen und Simulationen von Schwingungsspektren in beliebigen Koordinaten erlauben. Außerdem soll die Reihenentwicklung des Podolsky-Operators um Terme höherer Ordnung erweitert und Benchmark-Rechnungen für flexible Moleküle durchgeführt werden, die einen direkten Vergleich mit experimentellen Daten möglich machen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen