Eine umsetzbare Messung und Visualisierung von statischen Elektronenkorrelations- Effekten im echten Raum

Die Einbeziehung von dynamischer und statischer Elektronenkorrelation (SEC) ist für die genaue Quantenchemie (QC) zwingend erforderlich. SEC ist besonders schwierig zu berechnen, und daher ist ein qualitatives Verständnis wichtig, um die Anwendbarkeit näherer QC-Methoden zu beurteilen. Bestehende skalare SEC-Diagnosen hingegen fehlen die wichtigen Informationen, wo die SEC-Effekte in einem Molekül auftreten. Wir stellen ein Analysetool vor, das auf einer gewichteten Elektronendichte mit fraktioneller Besetzungszahl (ρ(FOD)) basiert, die in 3D für einen vordefinierten Konturoberflächenwert geplottet wird. Das skalare Feld wird durch Finite-Temperatur-DFT-Berechnungen mit vordefinierter elektronischer Temperatur (z. B. TPSS bei 5000 K) erhalten. FOD-Plots zeigen nur den Beitrag der „heißen“ (stark korrelierten) Elektronen. Wir diskutieren illustrative Plots für ein breites Spektrum chemischer Systeme von kleinen Molekülen bis hin zu großen konjugierten Molekülen mit polyradikalem Charakter. Die räumliche Integration liefert eine einzelne Zahl, die zur globalen Quantifizierung von SEC verwendet werden kann.