Non-collinear calculation of the magnetic (and electric) properties of small molecules and clusters as function of the size

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Nachdem es uns erstmals gelungen ist, nicht-kollineare Rechnungen der magnetischen Eigenschaften in einem zweiatomigen Molekül durchzuführen, wollen wir hier diese Methode auf kleine Moleküle und Cluster anwenden. Dieses Vorhaben basiert auf Dichtefunktionalrechnungen, die neben der elektrischen nun auch erstmals die magnetische Wechselwirkung in der nicht-kollinearen Form einschließen. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die Rückwirkungen der magnetischen auf die elektrischen Eigenschaften von großer Relevanz sind und die Übereinstimmung mit dem Experiment dadurch deutlich verbessert wird. Mit dieser neuen Methode sollen nun kleine Moleküle und Cluster untersucht werden. Beginnen wollen wir mit der "Drosophila" der Relativistik, den Gold-Clustern, die zwar nur einzelne 6s-Elektronen in der Valenzschale haben, aber dennoch nicht gut beschrieben werden können. Eigentliches Ziel aber ist der Versuch, den Magnetismus auch von einfachen Molekülen sowie von Eisenclustern mit dieser Methode zu beschreiben. Dabei geht es nicht nur um die totale Energie und die Energieeigenwerte der Valenzelektronen samt HOMO- und LUMO-Orbitalen, sondern auch um die räumliche Elektronenverteilung, die Gesamtdichte, die Gesamtdichteänderungen durch Einfluss der magnetischen Wechselwirkung, die totalen magnetischen Momente sowie die magnetischen Momenteverteilungen.