Beschreibung der korrelierten Dynamik von Mehrelektronensystemen mit Hilfe einer Multikonfigurationsentwicklung von elektronischen Dichtematrizen

• Applicant: Professor Dr. Mathias Nest
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Molecules, Materials, Surfaces ; Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 26375852

Die Dynamik angeregter Elektronen bestimmt die Eigenschaften von Materialien und den Ablauf grundlegender Prozesse in Physik und Chemie. Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung, Implementation und Anwendung einer neuen Methode zur Simulation der explizit zeitabhängigen Elektronendynamik in geschlossenen und offenen Systemen. Konkret wird es um die Entwicklung eines Programms zur Propagation von elektronischen Dichtematrizen mit Hilfe einer Multikonngurationsentwicklung gehen. Die reduzierte 2-Elektronen-Dichtematrix (2RDM) enthält, obwohl ¿reduziert , die vollständige Systeminformation (z.B. Energie-, Spin- und Dipolmoment-Erwartungswert). Da sie außerdem sehr viel kompakter ist als eine N-Teilchen-Wellenfunktion, hat es seit langem Versuche gegeben, eine Quantenchemie ohne Wellenfunktionen zu entwickeln. Bei der Lösung derzeit unabhängigen Schrödingergleichung war dieser Ansatz aber bisher wenig erfolgreich, da die 2RDM die zusätzliche Bedingung der N-Darstellbarkeit erfüllen muss. Für die Lösung der zeitabhängigen Schrödingergleichung ist dies kein grundsätzliches Problem, da wir den Anfangszustand aus einer Wellenfunktion erzeugen werden. Die Multikonfigurationsentwicklung, die wir vorschlagen, wurde bereits erfolgreich für die Propagation offener Quantensysteme von unterscheidbaren Teilchen verwendet. Weiter soll es in dem Projekt um einen Vergleich von reduzierter Dichtematrixpropagation mit hochdimensionalen, elektronischen Wellenpaketrechnungen sowie die Entwicklung dissipativer Liouville-Funktionale zur Behandlung elektronischer Dephasierung gehen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Peter Saalfrank