Globale Geometrieoptimierung und reaktive Dynamik von Molekülen und Clustern:
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN . V
VORWORT UND EINLEITUNG .VII
1 GLOBALE GEOMETRIEOPTIMIERUNG VON CLUSTERN 1
1.1 PROBLEMATIK UND BEDEUTUNG DER GLOBALEN OPTIMIERUNG. 1
1.2 VERFAHREN ZUR GLOBALEN OPTIMIERUNG:. 3
1.2.1 VOLLSTAENDIGE AUFZAEHLUNG . 3
1.2.2 SERIE LOKALER MINIMIERUNGEN. 4
1.2.3 SIMULATED ANNEALING . 4
1.2.4 GENETISCHE ALGORITHMEN. 6
1.2.5 DEFORMATIONSMETHODE. 8
1.2.6 ANNEALING GAUSSSCHER WELLENPAKETE. 8
1.2.7 QUANTENMECHANISCHE METHODEN. 8
1.2.8 ABSCHLIESSENDE BEMERKUNGEN. 10
1.3 GLOBALE GEOMETRIEOPTIMIERUNG VON CLUSTERN . 11
1.3.1 RELEVANZ DES GLOBALEN MINIMUMS. 11
1.3.2 KOMPLEXITAET DES PROBLEMS. 12
1.3.3 SENSITIVITAET DER MINIMA. 12
1.3.4 VERFAHREN ZUR CLUSTEROPTIMIERUNG. 13
1.4 BESTANDSAUFNAHME UND FAZIT . 14
2 AB-INITIO-MOLEKUELDYNAMIK 16
2.1 EINLEITUNG. 16
2.2 DFT-CP-DYNAMIK MIT EBENEN WELLEN. 18
2.2.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN. 18
2.2.2 STATUS DES CP-VERFAHRENS.21
2.2.3 VOR- UND NACHTEILE VON DFT-CP-MD.22
L
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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2.3 HF- UND GVB-CP-DYNAMIK MIT GAUSSFUNKTIONEN .23
2.3.1 GVB-AIMD-THEORIE.24
2.3.1.1 GVB-GRUNDLAGEN.24
2.3.1.2 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN.25
2.3.1.3 ORTHONORMALITAETSBEDINGUNG.26
2.3.1.4 TECHNISCHE DURCHFUEHRUNG.28
2.3.1.5 PROPAGATION AUF ZWEI ZEITSKALEN.30
2.3.2 GVB-AIMD-ANWENDUNGEN.32
2.3.2.1 DYNAMIK VON NA4 IM SINGULETT- UND TRIPLETTZUSTAND 32
2.3.2.2 SIMULATED ANNEALING VON NIS.34
2.3.2.3 DISKUSSION.
2.4 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNG. 42
3 NEUE ALGORITHMEN ZUR GLOBALEN GEOMETRIEOPTIMIERUNG VON CLUSTERN 45
3.1 GEOMETRIEOPTIMIERUNG VON CLUSTERN MIT GENETISCHEN ALGORITHMEN . 45
3.1.1 HISTORISCHER HINTERGRUND.45
3.1.2 ERSTE ANWENDUNG VON GA'S AUF CLUSTEROPTIMIERUNG .46
3.1.2.1 FITNESS-SKALIERUNG.46
3.1.2.2 DIE PROBLEMREPRAESENTATION.47
3.1.2.3 RESULTATE UND DISKUSSION.50
3.1.3 EINE VERBESSERTE IMPLEMENTATION.53
3.1.4 WEITERE ARBEITEN ANDERER AUTOREN.54
3.1.5 CROSSOVER-ENTARTUNG. 57
3.1.6 PHAENOTYP-EVOLUTION. 5G
3.2 VOLLSTAENDIG NEU ENTWICKELTE ALGORITHMEN.59
3.2.1 EINDAEMMUNG DER EXPONENTIELLEN KOSTENEXPLOSION.59
3.2.1.1 FCC-CLUSTERAUFBAU .60
3.2.1.2 OPTIMIERUNG DES AUFBAUS.63
3.2.1.3 ANWENDUNGSBEISPIEL, RESULTATE UND DISKUSSION.63
3.2.2 VERRINGERUNG DER AB-INITIO-KOSTEN.66
3.2.2.1 BESCHREIBUNG DES ALGORITHMUS .67
3.2.2.2 MODELLANWENDUNG, RESULTATE UND DISKUSSION.68
3.2.2.3 AB-INITIO-ANWENDUNGEN.
3.3 ZUKUENFTIGE ARBEITEN.
77
II
4 ZEITUNABAENGIGE QUANTENMECHANISCHE REAKTIVE STREURECHNUNGEN 80
4.1 EINLEITUNG.80
4.2 THEORIE. 83
4.2.1 GRUNDPRINZIPIEN .83
4.2.2 GRUNDVERFAHREN.85
4.2.2.1 ZEITABHAENGIG ODER ZEITUNABHAENGIG?.85
4.2.2.2 CC-GLEICHUNGEN, ADIABATISCHE NAEHERUNG, SUDDEN-NAEHERUNG 86
4.2.2.3 HAMILTONOPERATOR UND KOORDINATENSYSTEME FUER A + BC 88
4.2.2.4 BEHANDLUNG DES KONTINUUMS.93
4.2.2.5 EINIGE EXEMPLARISCHE METHODEN.95
4.2.3 BAER-NEUHAUSER-VERFAHREN.97
4.2.3.1 ZERLEGUNG DES POTENTIALS UND KOORDINATENWAHL.97
4.2.3.2 ANSATZ FUER 'AE'O UND DESSEN BERECHNUNG.99
4.2.3.3 ANSATZ FUER
X
UND DESSEN BERECHNUNG.102
4.2.3.4 FORMEL ZUR BERECHNUNG VON S-MATRIXELEMENTEN.110
4.3 PRAKTISCHE ANWENDUNGSDETAILS.117
4.3.1 BASISFUNKTIONEN.117
4.3.2 ABSORBIERENDE POTENTIALE.119
4.3.3 PARAMETERWAHL.127
4.3.4 ANALYSE DES RECHENZEIT- UND SPEICHERBEDARFS.131
4.3.5 ITERATIVE LOESUNG.133
4.4 ANWENDUNGEN.138
4.4.1 D + H
2 .138
4.4.2 F + H
2 .144
4.4.3 F + H
2 MIT LOG-DERIVATIVE-VERFAHREN .148
4.4.4 CI + H
2.162
4.5 DISKUSSION.164
4.6 ZUKUENFTIGE ARBEITEN.165
5 ZEITABHAENGIGE QUANTENMECHANISCHE SIMULATION DER PHOTODISSOZIATIONL67
5.1 EINLEITUNG.167
5.2 THEORIE.1
5.2.1 ZEITABHAENGIGE BERECHNUNG VON ABSORPTIONSSPEKTREN.168
UI
5.2.2 DARSTELLUNG DES HAMILTONOPERATORS.171
5.2.3 PROPAGATION IN DER ZEIT.175
5.2.4 ABSORBIERENDE POTENTIALE.177
5.3 TESTANWENDUNG: TI-PHOTODISSOZIATION VON NOC1.179
5.4 SPEKTREN DES UEBERGANGSZUSTANDS VON F + H2.180
5.4.1 MODELLIERUNG DER SPEKTREN.180
5.4.2 EIGENFUNKTIONEN VON FHJ.183
5.4.3 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN.187
5.4.4 SIMULATION MIT SIMONS' ANION UND OHNE SPIN-ORBIT-KORREKTUR . 188
5.4.5 SIMULATION MIT SW-ANION UND OHNE SPIN-ORBIT-KORREKTUR
. 191
5.4.6 SIMULATION MIT SW-ANION UND SPIN-ORBIT-KORREKTUR.193
5.4.7 VORHERSAGE VON RESONANZEN IN HOCHAUFGELOESTEN SPEKTREN.198
5.5 ZUKUENFTIGE ARBEITEN.'.204
LITERATURVERZEICHNIS .205
VERZEICHNIS EIGENER SCHRIFTEN.224
LEBENSLAUF.226
ANSTELLUNGEN.226
PREISE UND STIPENDIEN .227
EINGEWORBENE DRITTMITTEL.227
LEHRERFAHRUNG.228
DANKSAGUNGEN .229
IV |
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