Научные интересы нашей группы связаны с развитием методов изучения электронной структуры атомов и молекул, основанных на теории функций Грина, а также программной реализацией и применением разработанных методов для решения различных задач квантовой химии и молекулярной спектроскопии.
В настоящее время исследования ведутся в следующих направлениях:
1. Развитие эффективного недайсоновского приближения ADC для электронного пропагатора
2. Развитие метода ADC для поляризационного пропагатора
3. Разработка расширенных схем ADC / ISR
4. Теоретическое изучение и интерпретация фотоэлектронных спектров
5. Теоретическое изучение и интерпретация спектров остовных уровней (XPS и NEXAFS)
6. Изучение вибронных и неадиабатических эффектов в спектрах возбуждений и ионизации
Формализм ФГ (пропагаторов) может рассматриваться как альтернатива формализму волновых функций. Изначально он был развит в квантовой теории поля, где успешно применялся для описания систем взаимодействующих частиц. Метод ФГ, в отличие от метода волновых функций, исходит из представления о том, что для нахождения основных характеристик системы не требуется описание всех частиц, но достаточно лишь информации о некотором усредненном поведения одной или двух типичных частиц. Величины, описывающие такое усредненное поведение, называются соответственно одночастичной и двухчастичной ФГ. При рассмотрении электронной структуры атомов и молекул одночастичная ФГ содержит информацию об энергиях отрыва электрона от системы (потенциалах ионизации) и энергиях присоединения электрона к системе. Двухчастичная ФГ позволяет определить энергии возбуждений системы без изменения числа частиц. Также могут быть определены вероятности соответствующих процессов. Существенным моментом является то, что в методе ФГ энергии и вероятности переходов определяются напрямую, что позволяет избежать ошибок несбалансированного описания начального и конечного состояний.
В квантовой химии методы ФГ долгое время не находили широкого применения из-за объективных трудностей создания приближений высокого уровня, необходимых при описании электронной структуры молекулярных систем. Ситуация в значительной степени изменилась с появлением подхода алгебраического диаграммного построения (Algebraic Diagrammatic Construction, ADC) [J. Schirmer, Phys. Rev. A, 1982, Vol. 26, P. 2395], который открывает путь систематического построения приближений необходимой точности на основе анализа разложений ФГ в ряды теории возмущений по диаграммам Фейнмана-Голдстоуна. Очень важно, что приближения в формализме ADC могут быть также сформулированы на традиционном для квантовой химии языке волновых функций в рамках концепции "промежуточных состояний" (Itermediate State Representation, ISR) [J. Schirmer, Phys. Rev. A, 1991, Vol. 43, P. 4647]. Это не только способствует дальнейшей интеграции подхода ADC в квантовую химию, но и открывает перспективы создания так называемых "расширенных" приближений ADC / ISR для изучения отдельных электронных состояний.
Разработка и программная реализация перспективных расчетных схем ADC / ISR относятся к наиболее приоритетным направлениям нашей научной деятельности. Работы в данной области ведутся совместно с группой профессора И. Ширмера (Институт физической химии Хайдельбергского университета, Германия), который является автором подхода ADC / ISR.
www.isu.ru
10.09.2003
