Theoretische Chemie

Prof. Dr. Jürgen Gauß

In der Quantenchemie werden ausgehend von den quantenmechanischen Grundlagen die Elektronenstruktur von Molekülen untersucht und wichtige Eigenschaften (z.B. Energie, Struktur) berechnet.

Für Mehrelektronensysteme (teilweise mit mehreren hundert Atomen und tausend Elektronen) können die Gleichungen (elektronische Schrödinger-Gleichung) nicht exakt gelöst werden. Ein wichtiger Schwerpunkt ist daher die Entwicklung von numerischen Näherungsansätzen.

Derzeit werden folgende Fragestellungen untersucht:

  • Entwicklung von quantenchemischen Methoden zur Beschreibung der Elektronenkorrelation

  • Konzeption von Methoden zur Berechnung von Moleküleigenschaften basierend auf analytischen Energieableitungen

  • Implementierung von sogenannten Response-Theorie-Techniken zur Untersuchung elektronisch angeregter Zustände

Neben den methodischen Arbeiten spielt die Anwendung quantenchemischer Methoden auf chemisch relevante Fragestellungen eine große Rolle.


Quantenchemisch berechnete Struktur eines komplexen Aluminiumchlorid-Clusters mit 198 Atomen und 1106 Elektronen.


Berechnete Atomabstände in Molekülen mit Wasserstoffbrückenbindungen. Die Abstände betragen zwischen 0.1 und 0.3 Nanometer, also ca. ein Millionstel eines Millimeters.