Calculation of g-tensors and hyperfine coupling constants by a density functional method

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Ziel des Projektes ist es, das Verständnis für den Zusammenhang zwischen elektronischen und strukturellen Eigenschaften von paramagnetischen molekularen Systemen und ihrer EPR-Kenngrößen zu vertiefen. Hierzu sollen EPR-Parameter (g- und Hyperfein-Kopplungs-Tensoren) verschiedener Verbindungen und Materialien mit einer breiten Palette von Strukturen und elektronischen Eigenschaften anhand einer Dichtefunktional(DF)-Methode mit der erforderlichen Genauigkeit berechnet und analysiert werden. Eine derartige universelle theoretische Beschreibung von EPR-Parametern, die zudem für Systeme mit schweren Atomen anwendbar sein soll, muß zumindest auf einer zweikomponentigen relativistischen Methode mit einer selbstkonsistenten Behandlung der Spin-BahnWechselwirkung beruhen. ... Folgende Aufgaben werden schwerpunktmäßig bearbeitet:1) g-Tensoren von Chinon-Radikalen als Modelle für Fragmente des Reaktionszentrums des Primärprozesses der Photosynthese, insbesondere Variation der Struktur und Untersuchung von Umgebungseffekten;2) EPR-Parameter von Nitroxid-Radikalen, die zur Spinmarkierung verwendet werden;3) Paramagnetische Komplexe von NO-Sondenmolekülen mit sauren Lewis-Zentren;4) EPR-Parameter kleiner Pt-Teilchen in Zeolith-Hohlräumen;5) Erweiterung der DF-Software ParaGauss um ein Werkzeug zur Berechnung von isotropen und anisotropen Hyperfein-Kopplungskonstanten;6) Verbesserung der Genauigkeit der berechneten g-Tensoren; Sicherstellung ihrer Eichinvarianz.