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Forschung

Quantenchemische Untersuchung von Übergangsmetallverbindungen

Aufgrund der teilbesetzten d-Orbitale zeigen Übergangsmetallverbindungen viele interessante Eigenschaften mit wichtigen technischen Anwendungen. Magnetische Eigenschaften werden in Speichermedien genutzt, optische Eigenschaften für Solarzellen oder in Lasern. Wir untersuchen die für diese Prozesse verantwortlichen elektronischen Zustände mit quantenchemischen Verfahren. Zusätzlich zu den heute üblichen Dichtefunktionalmethoden werden wellenfunktionsbasierte Methoden verwendet, da nur diese die Struktur der verschiedenen Spinzustände richtig wiedergeben können.

Festkörper und Oberflächen

Wichtige Prozesse, die an Festkörperoberflächen stattfinden, sind auf mikroskopischer Ebene nicht verstanden. Es gibt dabei viele Fragen, die sich nur im Zusammenspiel von Theorie und Experiment beantworten lassen. Dies beginnt teilweise bereits bei der Struktur von Oberflächen und setzt sich fort bei den elektronischen Eigenschaften von Fehlstellen und Fremdatomen. Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Untersuchung von aktiven Zentren und Zwischenstufen in der heterogenen Katalyse. Hier können quantenchemische Rechnungen einen wichtigen Beitrag liefern. Wir berechnen Strukturen von Festkörpern und Festkörperoberflächen mit planewave Verfahren (VASP). Für Adsorptions­prozesse, Fehlstellen und Dotierungen kommen zusätzlich ab initio Clusterrechnungen zum Einsatz.