Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften

Hybriddichtefunktionale – die nächste Generation – Prof. Dr. Hilke Bahmann in „Nachrichten aus der Chemie“

19.11.2024|10:39 Uhr

Die Bedeutung zeitabhängiger Simulationen der Elektronendynamik für optische Materialien und lichtinduzierte Photoreaktionen nimmt zu. Moderne Methoden und visuelle Ergebnisdarstellungen unterstützen diese Entwicklung. In jüngerer Zeit gewinnen semiempirische Methoden, die die Vorhersagekraft quantenchemischer Simulationen steigern, wieder an Bedeutung. Auf der Suche nach einem universellen Austauschkorrelationsfunktional erweisen sich lokale Hybridfunktionale als vielversprechend, berichtet Prof. Dr. Hilke Bahmann in der Fachzeitschrift „Nachrichten aus der Chemie“.

Die Einführung von Hybriddichtefunktionalen markiert den Durchbruch der Kohn-Sham-Dichtefunktionaltheorie (DFT) für die Berechnung molekularer Strukturen sowie thermochemischer, kinetischer und spektroskopischer Eigenschaften von Molekülen. Hybridfunktionale kombinieren Näherungen zur Austausch- und Korrelationswechselwirkung mit der exakten Austauschenergie aus der Hartree-Fock-Methode. Viele physikochemische Eigenschaften sind nahezu linear abhängig vom Anteil des exakten Austauschs und Funktionale mit mehr exaktem Austausch eignen sich typischerweise besser für Hauptgruppenmoleküle als für Übergangsmetallkomplexe. DFT liefert für die Beschreibung der Elektronenstruktur an Grenzflächen oder in Donator-Akzeptor-Systemen weniger genaue Ergebnisse als für ihre einzelnen Komponenten. Auf der Suche nach einem universellen Austauschkorrelationsfunktional erweisen sich mathematisch flexiblere Ansätze für Hybridfunktionale als vielversprechend. Im Trendbericht Theoretische Chemie in der Fachzeitschrift „Nachrichten der Chemie“ diskutiert Prof. Dr. Hilke Bahmann lokale Hybridfunktionale sowie Hybridfunktionale mit lokaler Reichweitenseparierung.

Zum Trendbericht in „Nachrichten in der Chemie“

Weitere Infos über #UniWuppertal: