Calculation of g-tensors and hyperfine coupling constants by a density functional method

• Applicant: Professor Dr. Helmut Knözinger (†)
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation
• Term: from 1998 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5131834

Ziel des Projektes ist es, das Verständnis für den Zusammenhang zwischen elektronischen und strukturellen Eigenschaften von paramagnetischen molekularen Systemen und ihrer EPR-Kenngrößen zu vertiefen. Hierzu sollen EPR-Parameter (g- und Hyperfein-Kopplungs-Tensoren) verschiedener Verbindungen und Materialien mit einer breiten Palette von Strukturen und elektronischen Eigenschaften anhand einer Dichtefunktional(DF)-Methode mit der erforderlichen Genauigkeit berechnet und analysiert werden. Eine derartige universelle theoretische Beschreibung von EPR-Parametern, die zudem für Systeme mit schweren Atomen anwendbar sein soll, muß zumindest auf einer zweikomponentigen relativistischen Methode mit einer selbstkonsistenten Behandlung der Spin-BahnWechselwirkung beruhen. ... Folgende Aufgaben werden schwerpunktmäßig bearbeitet:1) g-Tensoren von Chinon-Radikalen als Modelle für Fragmente des Reaktionszentrums des Primärprozesses der Photosynthese, insbesondere Variation der Struktur und Untersuchung von Umgebungseffekten;2) EPR-Parameter von Nitroxid-Radikalen, die zur Spinmarkierung verwendet werden;3) Paramagnetische Komplexe von NO-Sondenmolekülen mit sauren Lewis-Zentren;4) EPR-Parameter kleiner Pt-Teilchen in Zeolith-Hohlräumen;5) Erweiterung der DF-Software ParaGauss um ein Werkzeug zur Berechnung von isotropen und anisotropen Hyperfein-Kopplungskonstanten;6) Verbesserung der Genauigkeit der berechneten g-Tensoren; Sicherstellung ihrer Eichinvarianz.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1051: Hochfeld-EPR in Biologie, Chemie und Physik
• International Connection: Russia
• Participating Persons: Dr. Vladimir Nasluzov; Professor Dr. Notker Rösch; Dr. Alexey M. Shor