Kohärente und dissipative Wellenpaketdynamik und zeitaufgelöste Spektroskopie: Von zweiatomigen Molekülen zu molekularen Aggregaten:
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 5
2.1 ZEITUNABHAENGIGE QUANTENMECHANIK 5
2.1.1 DIE ZEITUNABHAENGIGE SCHROEDINGERGLEICHUNG 7
2.1.2 GEBUNDENE UND FREIE ZUSTAENDE 8
2.1.3 DARSTELLUNGSFREIE SCHREIBWEISE: DIRAC-NOTATION 12
2.2 ZEITABHAENGIGE QUANTENMECHANIK 17
2.2.1 PROPAGATOREN IM UNGESTOERTEN SYSTEM 17
2.2.2 PROPAGATOREN ALS ALLGEMEINE LOESUNG DER ZEITABHAENGIGEN SCHROEDIN
GERGLEICHUNG 19
2.2.3 DAS WECHSELWIRKUNGSBILD 20
3 NUMERISCHE GRUNDLAGEN 2 3
3.1 GRID-RECHNUNGEN 23
3.1.1 DAS ORTSGRID 24
3.1.2 DAS IMPULSGRID 24
3.1.3 DAS ZEITGRID 28
3.2 NUMERISCHE METHODEN 30
3.2.1 SPLIT-OPERATOR-METHODE 30
3.2.2 IMAGINAERE ZEITPROPAGATION 32
3.2.3 PROPAGATION IN GEKOPPELTEN ZUSTAENDEN 35
3.2.4 STOERUNGSTHEORIE IM NUMERISCHEN ALGORITHMUS 36
4 DYNAMIK MOLEKULARER SYSTEME 3 9
4.1 KOORDINATENTRANSFORMATION 40
4.1.1 TRANSFORMATION VON VOLUMENELEMENTEN 42
4.1.2 TRANSFORMATION VON LINIENELEMENTEN 43
4.1.3 OPERATOR DER KINETISCHEN ENERGIE IN BELIEBIGEN KOORDINATEN . . . .
45
V
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
4.2 DIE ZEITUNABHAENGIGE KERNSCHROEDINGERGLEICHUNG 49
4.2.1 ADIABATISCHE REPRAESENTATION 49
4.2.2 DIABATISCHE REPRAESENTATION . 51
4.2.3 KONISCHE DURCHSCHNEIDUNGEN 55
4.3 WELLENPAKETDYNAMIK AUF POTENTIALFLAECHEN 57
4.3.1 DAS EHRENFESTTHEOREM 58
4.3.2 ANHARMONISCHE DYNAMIK 61
4.3.3 FRACTIONAL REVIVALS 63
4.3.4 QUANTUM BEATS 67
4.4 WECHSELWIRKUNG ELEKTROMAGNETISCHER FELDER MIT MATERIE 71
5 2D-SPEKTROSKOPIE 75
5.1 INDUZIERTE POLARISATION U N D SPEKTRALFUNKTION 77
5.1.1 A-KONFIGURATION DER PULSE 77
5.1.2 ALTERNATIVE PULSGEOMETRIEN 89
5.2 NUMERISCHE SIMULATION A M NA2-MOLEKUEL 93
5.3 VIBRATIONSAUFGELOESTE 2D-SPEKTREN 97
5.4 WELLENPAKETDYNAMIK IN 2D-SPEKTREN 104
5.4.1 WELLENPAKETDYNAMIK IM ANGEREGTEN ZUSTAND 104
5.4.2 WELLENPAKETDYNAMIK IM GRUNDZUSTAND 113
5.5 INTERFERENZEFFEKTE 117
5.5.1 MODELLSYSTEM 117
5.5.2 ERGEBNISSE 123
6 PHOTOINDUZIERTE DYNAMIK ORGANISCHER HALBLEITER 129
6.1 P B I 134
6.1.1 VORARBEITEN I: SPEKTRALE EIGENSCHAFTEN 134
6.1.2 VORARBEITEN II: ELEKTRONISCHE EIGENSCHAFTEN DER ZUSTAENDE 137
6.1.3 DIABATISIERUNG DER ZUSTAENDE 142
6.1.4 BESTIMMUNG DER KINETISCHEN ENERGIE 152
6.1.5 DISSIPATIONSMODELL 155
6.1.6 ERGEBNISSE 157
6.2 P T C D A 162
6.2.1 VORARBEIT: ELEKTRONISCHE STRUKTUR IM PTCDA-KRISTALL 162
6.2.2 BESTIMMUNG DES OPERATORS DER KINETISCHEN ENERGIE 166
6.2.3 ERGEBNISSE 170
VI
IMAGE 3
7 ZUSAMMENFASSUNG
SUMMARY
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
LITERATURVERZEICHNIS
DANKSAGUNG
INHALTSVERZEICHNIS
173
179
185
187
201
VII
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