Gesamtenergie komplexer Festkörper ab initio : geometrische Struktur und Diffusion

Materialeigenschaften ab initio, d.h allein aus den Ordnungszahlen der beiteiligten Elemente im Periodensystem, zu berechnen, ist eine der großen Herausforderungen der theoretischen Festkörperphysik. In dieser Arbeit wird ein Formalismus entwickelt, der die Gesamtenergie komplexer Festkörper (mit vielen Atomen in der Einheitszelle) effizient zu berechnen erlaubt. Dadurch können statische Größen wie Dichte, Härte oder Symmetrie und dynamische wie Diffusion beschrieben werden. Angewendet wird das Verfahren auf zwei Beispiele nanotechnologischer Relevanz. An einem neuartigen Schichtkristall KCu2Se2 werden die Fragen der chemischen Bindung, der optischen Eigenschaften und der Symmetriebrechung diskutiert. Die Verwendung des röhrenförmigen Kristall Cetineit als Molekularsieb wird anhand der Diffusion untersucht.

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