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Die Bestimmung elektronischer und ionischer Polarisierbarkeiten

Zusammen mit dem Humboldt-Preisträger Prof. Dr. R.D. Shannon (Boulder, Colorado, USA) arbeitet Reinhard X. Fischer an der Erstellung optischer Daten (Polarisierbarkeiten), die nach umfangreichen Regressionsrechnungen den Elementen des Periodensystems zugeordnet werden und dementsprechend eine recht genaue Abschätzung der optischen Eigenschaften einer kristallinen Verbindung erlauben werden. Dies ist der erste Ansatz überhaupt, in dem ionische und elektronische Polarisierbarkeiten berechnet werden. Eine kleinere Publikation über Seltenerd-Elemente ist bereits erschienen, ein sehr umfangreiches Manuskript über Brechungsindizes und optische Dispersion bei Fluoriden und Oxiden ist bei dem Journal of Physical and Chemical Reference Data erschienen, und die abschließende Arbeit wurde etwa sechsjähriger Forschung fertiggestellt und bei Physical Review B veröffentlich. In der Berechnung der optischen Eigenschaften werden die Volumenanteile der Anionen, sowie Effekte durch Wasserstoffbrückenbindungen, Koordinationszahlen und ungepaarte Elektronen berücksichtigt. Dies ermöglicht ber Regressionsrechnungen die genaue Bestimmung der anteiligen Polarisierbarkeiten der einzelnen chemischen Elemente und damit eine Berechnung des mittleren Brechungsindexes einer kristallinen Verbindung aus der chemischen Zusammensetzung. Ebenfalls aus dieser Arbeit resultiert eine völlige Überarbeitung der Gladstone-Dale Konstanten, die bislang für eine Abschätzung der optischen Eigenschaften in der mineralogischen Forschung zur Verfügung standen. Basierend auf diesen ersten Arbeiten erwarten wir weitere, z.B. Shannon et al., 2012.

Publikationen:

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