ISBN 978-3-8439-3915-7

978-3-8439-3915-7, Reihe Theoretische Chemie

Christine Mehlich
Ein verallgemeinerter broken symmetry-Ansatz zur Berechnung anisotroper magnetischer Eigenschaften mehrkerniger Übergangsmetallkomplexe und dessen Anwendung auf Hyperfein-Tensoren sowie Untersuchungen und Weiterentwicklung vorhandener Methoden im Bereich der Einzelionen-Tensoren

290 Seiten, Dissertation Technische Universität Kaiserslautern (2018), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Im Fokus der Arbeit stand die (Weiter-)Entwicklung verschiedener Methoden zur Berechnung magnetischer Eigenschaften mehrkerniger Übergangsmetallkomplexe.

Um antiferromagnetisch gekoppelte Systeme mit DFT zu untersuchen, bedient man sich des broken symmetry-(BS-)Ansatzes. Er ist ein Standardverfahren zur Berechnung isotroper Kopplungskonstanten mehrkerniger Komplexe und wurde sukzessive auch im Bereich der g-, Hyperfein- (A) und ZFS-Tensoren (D) eingesetzt. Der zugrunde liegende Mapping-Prozess wurde in dieser Arbeit in verallgemeinerter Form dokumentiert, wodurch ein einheitlicher Ansatz zur Extraktion lokaler Parameter eines Spin-Hamiltonoperators entstanden ist.

In der Arbeit wurde zunächst ein bestehendes lokales Turbomole-Programm um die störungstheoretische und zweikomponentige Berechnung von A-Tensoren erweitert. Anschließend wurde die Extraktion lokaler Tensoren und die numerische Berechnung effektiver Tensoren am Beispiel der A-Tensoren zweier mehrkerniger Mangan-Systeme präsentiert. Durch die analoge Beschreibung von g und A werden im Mapping-Verfahren mehr lokale A-Tensoren als konventionell üblich extrahiert. Diese lassen sich in zwei Gruppen einteilen: die on-site und off-site Tensoren. Anhand der beiden Mehrkerner wurde die Bedeutung der bisher vernachlässigten off-site Wechselwirkungen sowie die Vorzüge der numerisch durchgeführten Spinprojektion demonstriert.