Analytische zweite Ableitungen für Grund- und angeregte Zustände großer Moleküle mit RI-MP2 und RI-CC2

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Møller-Plesset-Störungstheorie zweiter Ordnung (MP2) und das approximierte coupled cluster singles and doubles Modell CC2 sind vielfach verwendete Methoden zur Berechnung von Energien und Strukturen schwach gebundener Systeme (z.B. Wasserstoffbrücken-Komplexe) und, im Falle von CC2, elektronisch angeregter Moleküle. CC2 ist dabei insbesondere eine wichtige Alternative zur zeitabhängigen Dichtfunktionaltheorie für Berechnungen zu Charge-Transfer- oder Rydberg-Zuständen. Der Rechenaufwand für diese Methoden konnte in den vergangenem Jahren erheblich durch die Einführung der resolution of the identity Näherung für Elektron-Elektron-Wechselwirkungsintegrale reduziert werden (RIMP2 und RI-CC2).Bislang sind Implementierungen von RI-MP2 und RI-CC2 auf die Berechnung von Gesamtenergien und Gradienten (Geometrieoptimierungen) beschränkt. Im Rahmen dieses Vorhabens soll erstmals eine analytische Implementierung zweiter Ableitungen der Energie entwickelt werden, um die Berechnung von Schwingungsspektren zu verbessern und die Möglichkeit zur Berechnung von weiteren Eigenschafen zweiter Ordnung, wie z.B. chemische Verschiebungen für NMR-Spektren oder elektrische Polarisierbarkeiten zu eröffnen.