Electronic structure of transition metal clusters on metal surfaces: quantum chemistry and Green`s function approach
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es wurde eine GW-Näherung für die Berechung elektronischer Systeme ohne Translationsinvarianz entwickelt. Die Methode implementiert Gaussian-Basisfunktionen. Die Greenschen Funktionen, die abgeschirmte Wechselwirkung und Selbstenergie werden auf der reellen Achse im Frequenzraum repräsentiert und die dielektrische Funktion wird ohne Vereinfachungen, wie z.B. plasmonische Singularitäten, wiedergegeben. Dies wurde an den Na9+ und Pt3-Clustern getestet. Zusätzlich wurde ein Formalismus entwickelt, um die elektronische Selbstenergie auf der Basis einer Konfigurations-Wechselwirkung-Näherung zu berechnen. Somit wurde die Gültigkeit der üblichen GW-Näherung überprüft, in dem die die aus der diagrammatischen Entwicklung berechnete Selbstenergie mit der direkten Inversion der Dyson-Gleichung verglichen wurde. Als Beispiele wurden der Na9+-Cluster und die Dissoziation eines C2-Dimers berechnet. Es wurden die elektronischen Eigenschaften, die Lebensdauer der hybridisierten Ein-Elektron-Zustände des auf einer Cu(001) Oberfläche deponierten Na9+-Clusters berechnet. Um die Veränderung der elektronischen Korrelationen zu berechnen wurde eine auf konfigurations-wechselwirkung-basierte Greensche-Funktionen-Näherung implementiert. Es wurde eine neue GW-Näherung für endliche Systeme entwickelt, in der die abgeschirmte Wechselwirkung direkt aus der Dichte-Dichte-Korrelations-Matrix hergeleitet wird. Die erhaltende Natur der Resultate spiegelt sich in der expliziten Berechnung von f-Summenregeln. Als Beispiele dienten die Na4, Na9+ und Na21+-Cluster. Es wurde mit Hilfe von ab initio Rechnungen gezeigt, wie der Ladungstransfer die Geometrie eines auf eine Cu(001) Oberfläche absorbierten Na9+-Clusters verändern kann. Für die Oberfläche wurden Cluster mit 54 bis 126 Cu-Atomen verwendet. Das Photoabsorptionsspektrum kleiner Pt-Cluster auf Cu(001) wurde mit zwei verschiedenen Methoden berechnet: mit einer symmetrie-adaptierten-Cluster Konfigurationswechselwirkung (SAC-CI) und mit einer linearen Responsefunktion, die die Elektronen-Löcher-Korrelationen in Anwesenheit eines elektromagnetischen Feldes beschreibt. Die Polarisationseffekte wurden diskutiert.
