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Theoretische Chemie (Wahlpflichtfach: Computerchemie / Theoretische Chemie)

Inhalt

  • Molekülmechanik/-dynamik: Kraftfeldterme, Propagationsalgorithmen, Anfangsbedingungen, constraints/restraints, Monte-Carlo, MD und Thermodynamik, Kraftfeldentwicklung
  • Grundlagen: molekularer Hamiltonoperator, Born-Oppenheimer-Separation, konische Durchschneidungen, (a)diabatische Darstellung;
  • SCF-Verfahren: Unabhängigkeit der Teilchen im Produktansatz, Antisymmetrisierung, Slater-Condon-Regeln, Herleitung von Hartree-Fock, Hintergründe zur Dichtefunktionaltheorie (Dichtematrizen, Kohn-Sham, LDA,GGA, Hybridfunktionale)
  • Elektronenkorrelation: CI-Matrix, Abbruch der CI-Entwicklung, exponentieller Wellenfunktionsansatz im CC, Größenkonsistenz und –extensivität, formale Störungstheorie, MCSCF/CASSCF, Multireferenzverfahren, Lokalität der Elektronenkorrelation, linear skalierende Verfahren.

Dozent(en)

Termine

Organisatorisches

  • Teilnehmer: Chemie (Diplom Wahlpflichtfach); Chemie (höheres Lehramt); Physik (theoretische oder chemische Physik); Materialwissenschaften; Biochemie; verwandte naturwissenschaftliche Fächer.
  • Lernziele: Aufbauend auf den in MNF-chem0503 gelegten Grundlagen sollen die Studierenden die wesentlichen mathematischen Methoden der Quantenchemie, Reaktionsdynamik und Molekülmechanik sowie deren typische Implementation kennenlernen, sodaß sie in der Masterarbeit sowie im Promotionsstudium in der Lage sind, sowohl einfache als auch einige fortgeschrittene Methoden selbständig auf konkrete, eigene Probleme anzuwenden.
  • Die in der Vorlesung Physikalische Chemie II behandelten Grundlagen der Theoretischen Chemie (Schrödingergleichung, Operatoren, exakt lösbare Systeme) werden in der Vorlesung als bekannt vorausgesetzt, können aber bei Bedarf in den Übungen wiederholt werden.

Literatur

  • Szabo/Ostlund, Modern Quantum Chemistry, McGraw-Hill,
  • Simons/Nichols, Quantum Mechanics in Chemistry, Oxford,
  • D.J. Tannor, An Introduction to Quantum Mechanics – a Time-dependent Perspective, University Science Books,
  • A. R. Leach, Molecular Modelling, Prentice Hall,
  • Vorlesungs- und Praktikumsskripte der Dozenten.