Ab-initio Berechnung der mikroskopischen Kopplungskonstanten in quasi-eindimensionalen Übergangsmetallverbindungen

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Insgesamt ist der gegenwärtige Kenntnisstand der mikroskopischen Kopplungskonstanten interessanter eindimensionaler Übergangsmetallverbindungen, wie des CuGeO3 und des NaV2O5, noch immer unbefriedigend. Gegenwärtig werden die Werte der Kopplungskonstanten entweder durch den direkten Vergleich phänomenologischer Modelle mit dem Experiment oder durch Dichtefunktionalrechnungen gewonnen. Beide Ansätze sind oftmals mit Problemen behaftet, da zum einen die vorliegenden experimentellen Daten mit mehreren mikroskopischen Modellen verträglich sind und die Energieauflösung der Dichtefunktionaltheorie noch nicht immer ausreicht.Alternativ sollen in diesem Projekt quantenchemische ab-initio Verfahren zur Berechnung der Kopplungskonstanten eingesetzt werden. In unserer Gruppe durchgeführte methodische Neuerungen eines etablierten Benchmarkverfahrens, der MRD-CI Methode von Bunker und Peyerimhoff, erlauben erstmals die Anwendung dieser Verfahrensklasse auf Cluster hinreichender Größe. Mit diesem Verfahren können die mikroskopischen Kopplungskonstanten durch ab-initio Rechnungen auf geeignet terminierten Cluster bestimmt und auf Hubbard-artige, wie auch auf Spinmodelle übertragen werden. Der Schwerpunkt der in dieser Antragsperiode geplanten Arbeiten liegt dabei auf der Bestimmung der Spin- und Spin-Phonon-Kopplungskonstanten des CuGeO3. Darüber hinaus soll versucht werden, den numerischen Aufwand dieser Rechnungen durch einen lokalen Ansatz in der Korrelationsrechnung zu reduzieren.