Theoretische Chemie 2011

Explizit-korrelierte Verfahren

Die Ab-initio-Quantenchemie ist heute ein wichtiger Bestandteil in der chemischen Forschung. Bedeutsam für die Entwicklung neuer quantenchemischer Rechenverfahren ist dabei unter anderem, dass diese eine hohe Vorhersagegenauigkeit erreichen. Einsatzgebiete sind beispielsweise die Planung teurer hochgenauer Experimente, bei denen Fragen zu klären sind wie “Wie groß ist der Effekt?”, “Bei welcher Wellenlänge liegt der Übergang?” oder wenn es darum geht, die Eigenschaften schwer handhabbarer Stoffe zur Durchführung von Simulationen zu bestimmen.

Akkurate Ab-initio-Berechnungen molekularer Energien und Eigenschaften beruhen zu einem wesentlichen Teil darauf, dass die Elektronenkorrelation genau beschrieben wird. Die Schwierigkeit besteht darin, dass die üblichen Methoden, welche über Störungstheorie zweiter Ordnung hinausgehen, nicht nur inhärent sehr rechenaufwendig sind. Vielmehr benötigen sie auch noch sehr große Basissätze, um eine numerisch konvergierte Korrelationsenergie zu liefern. Einen Ausweg aus diesem Dilemma versprechen Verfahren, die den interelektronischen Abstand r12 explizit als Koordinate im Ansatz der Wellenfunktion

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