Orbitale in der Quantenchemie

Die Fakultät für Chemie
und die
Gesellschaft Deutscher Chemiker
gemeinsam mit
SFB 613: Physik von Einzelmolekülprozessen und
molekularer Erkennung in organischen Systemen
International Graduate School of Chemistry and
Biochemistry
laden ein zum Vortrag von
Prof. Dr. Andreas Görling
Universität Erlangen-Nürnberg
“ Orbitale in der Quantenchemie”
Einerseits liegt die Vorstellung von Orbitalen in vielen Fällen dem Denken von
Quantenchemikern zugrunde. Das Konzept bindender und antibindender Orbitale,
die Definition elektronischer Konfigurationen oder die Charakterisierung
elektronischer Übergänge als Anregungen von Elektronen zwischen besetzten und
unbesetzten Orbitalen sind Beispiele für die wichtige Rolle die Orbitale in der
Quantenchemie spielen. In gewisser Weise können Orbitale sogar im Experiment
“beobachtet” werden. Zur Demonstration dieser Aussage werden Rastertunnelmikroskopiebilder in Bezug zu individuellen Orbitalen gesetzt, die mit
Dichtefunktionalmethoden erhalten wurden. Andererseits werden Orbitale oft als
Hilfsgrößen ohne physikalische Bedeutung angesehen. In der Tat sind
Slaterdeterminanten, beispielsweise Hartree-Fock oder Kohn-Sham-Determinanten,
invariant bezüglich unitärer Transformationen der besetzten Orbitale untereinander
und im Grenzfall von Wellenfunktionen aus vollständigen Konfigurationswechselwirkungsverfahren stellen Orbitale lediglich einen von beliebig vielen
möglichen Sätzen von Einelektronenbasisfunktionen dar. Eine entscheidende Frage
vor diesem Hintergrund ist es, welche Orbitale diejenigen sind, die dem Denken von
Quantenchemikern bzw. experimentellen Ergebnissen entsprechen. Es wird gezeigt,
dass eine mögliche Wahl Orbitale sind, die mit neuartigen Dichtefunktionalmethoden
erhalten werden, die frei von unphysikalischen Selbstwechselwirkungen der
Elektronen sind. Das Konzept hinter diesen neuen Methoden mit orbitalabhängigen
Dichtefunktionalen wird vorgestellt. Die Anwendung dieser Methoden zur
Berechnung elektronischer Anregungen wird diskutiert.
Universitätshauptgebäude, Hörsaal 3,
Donnerstag, den 28. Januar 2010 um 17 Uhr c.t.
gez.
Prof. Dr. Thomas Koop, Prof. Dr. Jochen Mattay, Prof. Dr. Norbert Sewald