Nullfeldaufspaltung von Benzol und Naphthalin im ... - ScienceUp.de
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70 4. Klassische VB-Theorie In einer ab initio-SC-Wellenfunktion, wie sie auch in dieser Arbeit verwendet wurde (Kapitel 5), sind die Koeffizienten der einzelnen Strukturen jedoch in etwa gleich groß. Eine größere Gewichtung der Triplett-Dewar-Strukturen in der Wellenfunktion K1 würde vermutlich einen kleineren Wert für D liefern. Es wurden ebenfalls Rechnungen zu den Funktionen I3 und I4 durchgeführt. Diese Erweiterung hat jedoch keinen großen Einfluß auf die Ergebnisse, da dazu weitere empirische Größen nötig wären, wie in Kapitel 4.2.2 erwähnt wurde. Neben den in Kapitel 4.2.2 genannten empirischen Parametern wurde auch ein weiterer Satz Parameter [San 64] verwendet. Dies führte allerdings zu einer Verschlechterung der Ergebnisse. Die berechneten D-Parameter liegen etwa in der Größenordnung der Ergebnisse der ab initio-Rechnung. Dies läßt darauf schließen, daß die beschränkte Anzahl der ZFS-Integrale zum großen Teil dafür verantwortlich ist. Andererseits wäre es im Rahmen einer semiempirischen Rechnung angebracht, die ZFS-Integrale ebenfalls zu parametrisieren [Tre 91, Vog 81]. Dies ist jedoch nur diskutabel, wenn mehrere Moleküle untersucht werden. Aufgrund dieser Argumente wurde dieser Weg deshalb nicht weiter verfolgt. 4.6 Zusammenfassung von Kapitel 4 In diesem Kapitel wurde die Anwendung der klassischen VB-Theorie zur Berechnung der *-Elektronen-Wellenfunktion und des D-Parameters von Benzol mit den verwendeten Näherungen vorgestellt. Voraussetzung für das Verfahren ist die Orthogonalität der Atomorbitale. Von größter Bedeutung ist dabei ein topologisches Konzept zur Ermittlung der Matrixelemente, die zur Lösung des Säkularproblems einer VB-CI-Rechnung sowie zur Berechnung der Spin-Korrelationsfunktion erforderlich sind. Dazu wurde ein Pascal-Programm geschrieben, das nach Vorgabe einer bestimmten VB-Basis in Matrixform die Matrixelemente berechnet. Neben den Wellenfunktionen für den Triplett-Zustand wurden auch die des Singulett-Zustands ermittelt. Somit war als Test für die Qualität der Wellenfunktion ein Vergleich der berechneten Triplett-Singulett-Energiedifferenzen mit dem experimentellen Wert möglich. Die ab initio berechneten D-Parameter liegen etwa bei D = 0.26 cm -1 , was im Vergleich zum experimentellen Wert, D = 0.159 cm -1 , nicht zufriedenstellend ist. Das entwickelte Pascal-Programm erlaubt es, neben einer ab initio-Rechnung, für die das Verfahren Gültigkeit besitzt, auch eine semiempirische Rechnung durch-
4. Klassische VB-Theorie 71 zuführen. Bei semiempirischen Wellenfunktionen sind die empirischen Parameter Energien. Man kann daher erwarten, daß diese Wellenfunktionen zur Bestimmung anderer Eigenschaften weniger nützlich sind. Da zudem die ZFS-Integrale mangels experimenteller Vergleichwerte nicht als Parameter verwendet werden konnten, ist es verständlich, daß die Ergebnisse der semiempirischen Rechnungen ebenfalls nicht zufriedenstellend sind.
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4. Klassische VB-Theorie<br />
In einer ab initio-SC-Wellenfunktion, wie sie auch in dieser Arbeit verwen<strong>de</strong>t<br />
wur<strong>de</strong> (Kapitel 5), sind die Koeffizienten <strong>de</strong>r einzelnen Strukturen jedoch in etwa<br />
gleich groß. Eine größere Gewichtung <strong>de</strong>r Triplett-Dewar-Strukturen in <strong>de</strong>r Wellenfunktion<br />
K1 wür<strong>de</strong> vermutlich einen kleineren Wert für D liefern.<br />
Es wur<strong>de</strong>n ebenfalls Rechnungen zu <strong>de</strong>n Funktionen I3 <strong>und</strong> I4 durchgeführt. Diese<br />
Erweiterung hat jedoch keinen großen Einfluß auf die Ergebnisse, da dazu weitere<br />
empirische Größen nötig wären, wie in Kapitel 4.2.2 erwähnt wur<strong>de</strong>. Neben <strong>de</strong>n in<br />
Kapitel 4.2.2 genannten empirischen Parametern wur<strong>de</strong> auch ein weiterer Satz<br />
Parameter [San 64] verwen<strong>de</strong>t. Dies führte allerdings zu einer Verschlechterung <strong>de</strong>r<br />
Ergebnisse.<br />
Die berechneten D-Parameter liegen etwa in <strong>de</strong>r Größenordnung <strong>de</strong>r Ergebnisse <strong>de</strong>r<br />
ab initio-Rechnung. Dies läßt darauf schließen, daß die beschränkte Anzahl <strong>de</strong>r<br />
ZFS-Integrale zum großen Teil dafür verantwortlich ist. An<strong>de</strong>rerseits wäre es <strong>im</strong><br />
Rahmen einer semiempirischen Rechnung angebracht, die ZFS-Integrale ebenfalls<br />
zu parametrisieren [Tre 91, Vog 81]. Dies ist jedoch nur diskutabel, wenn mehrere<br />
Moleküle untersucht wer<strong>de</strong>n. Aufgr<strong>und</strong> dieser Argumente wur<strong>de</strong> dieser Weg<br />
<strong>de</strong>shalb nicht weiter verfolgt.<br />
4.6 Zusammenfassung <strong>von</strong> Kapitel 4<br />
In diesem Kapitel wur<strong>de</strong> die Anwendung <strong>de</strong>r klassischen VB-Theorie zur Berechnung<br />
<strong>de</strong>r *-Elektronen-Wellenfunktion <strong>und</strong> <strong>de</strong>s D-Parameters <strong>von</strong> <strong>Benzol</strong> mit<br />
<strong>de</strong>n verwen<strong>de</strong>ten Näherungen vorgestellt. Voraussetzung für das Verfahren ist die<br />
Orthogonalität <strong>de</strong>r Atomorbitale. Von größter Be<strong>de</strong>utung ist dabei ein topologisches<br />
Konzept zur Ermittlung <strong>de</strong>r Matrixelemente, die zur Lösung <strong>de</strong>s Säkularproblems<br />
einer VB-CI-Rechnung sowie zur Berechnung <strong>de</strong>r Spin-Korrelationsfunktion<br />
erfor<strong>de</strong>rlich sind. Dazu wur<strong>de</strong> ein Pascal-Programm geschrieben, das nach<br />
Vorgabe einer best<strong>im</strong>mten VB-Basis in Matrixform die Matrixelemente berechnet.<br />
Neben <strong>de</strong>n Wellenfunktionen für <strong>de</strong>n Triplett-Zustand wur<strong>de</strong>n auch die <strong>de</strong>s<br />
Singulett-Zustands ermittelt. Somit war als Test für die Qualität <strong>de</strong>r Wellenfunktion<br />
ein Vergleich <strong>de</strong>r berechneten Triplett-Singulett-Energiedifferenzen mit <strong>de</strong>m<br />
exper<strong>im</strong>entellen Wert möglich.<br />
Die ab initio berechneten D-Parameter liegen etwa bei D = 0.26 cm -1 , was <strong>im</strong><br />
Vergleich zum exper<strong>im</strong>entellen Wert, D = 0.159 cm -1 , nicht zufrie<strong>de</strong>nstellend ist.<br />
Das entwickelte Pascal-Programm erlaubt es, neben einer ab initio-Rechnung, für<br />
die das Verfahren Gültigkeit besitzt, auch eine semiempirische Rechnung durch-