Quantum-mechanical reaction dynamics : method development and applications

Sielk, Jan

This work is dealing with quantum-mechanical reaction dynamics. An adaptive basis representation of the wavefunction (proDG) is further developed and combined with a new type of basis functions and the collocation method. In this method basis functions only exist at grid points where they contribute significantly to the complete wavepacket. The second part of the work is dealing with applications. Besides a project which takes the potential energy hyper surface as many-body decomposition and can be accessed as an analytical fit by the dynamics program, two photo-chemical reactions (cyclohexadiene ring-opening and E-Z-isomerization of a briged azobenzene derivative) are investigated. Good agreement with experimental data could be achieved. All calculations were carried out using the universal quantum-dynamics program MrPropa, which is developed in our group.

Diese Arbeit befasst sich mit quantenmechanischer Reaktionsdynamik. Dabei wird eine adaptive Darstellung der Wellenfunktion (proDG) weiterentwickelt und mit neuartigen Basisfunktionen und der Kollokationsmethode kombiniert. In dieser Methode existieren Basisfunktionen nur an Gitterpunkten, an denen sie signifikant zum Gesamtwellenpakt beitragen. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit Anwendungsrechnungen. Neben einem Projekt, in dem die Potentialenergiehyperfläche als Mehrkörperentwicklung aufgefasst wird und dem Dynamikprogramm als analytischer Fit zur Verfügung steht, werden zwei photochemischen Reaktionen (Ringöffnung von Cyclohexadien und E-Z-Isomerisierung eines überbrückten Azobenzolderivates) untersucht. Dabei konnten gute Übereinstimmungen zu experimentellen Daten erzielt werden. Alle Rechnungen wurden mit dem mit dem universellen, quantenmechanischen Dynamikprogramm MrPropa aus unserer Arbeitsgruppe durchgeführt.

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Sielk, Jan: Quantum-mechanical reaction dynamics : method development and applications. 2010.

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