Untersuchung der Dichte- und Temperaturabhängigkeit von Schwingungsrelaxationsprozessen in Wasser und Ammoniak mittels klassischer und semiklassischer molekulardynamischer Simulationen

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Gegenstand des Projektes sind klassische molekulardynamische Simulationen zur Berechnung der Relaxationszeit der OH-Streckschwingung von HOD in schwerem Wasser mit dem Ziel, die Ursache für die über weite Dichte- und Temperaturbereiche experimentell beobachtete lineare Abhängigkeit der Relaxationsgeschwindigkeitskonstanten kr von der Dielektrizitätskonstanten ¿ des Mediums aufzuklären. Der Schwerpunkt der Arbeiten richtet sich auf mechanistische Untersuchungen, die den Einfluss von Wasserstoffbrückenbindungen auf kr und die Bedeutung unterschiedlich wasserstoffverbrückter (inhomogen verteilter) HOD-Moleküle für eine breite Verteilung von Relaxationszeiten bei tiefen Temperaturen beleuchten sollen. Von großem Interesse ist außerdem eine Aufklärung der dominanten Relaxationspfade. Durch direkten Vergleich von Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtssimulationen sollen Fragen bezüglich der generellen Anwendbarkeit des Landau-Teller-Ansatzes und der Bedeutung nicht-Markoffscher Effekte für die OH-Relaxation von HOD in D2O beantwortet werden.