A new Dimension to Quantum Chemistry

Von Y. Yamagushi, Y. Osamura, J. D. Goddard u. H. F. Schaefer III.
Oxford University Press, Oxford 1994. XX + 474 S., Hardcover,
ISBN 0-19-507028-3

Die Abhängigkeit der Gesamtenergie eines Moleküls von den Kernkoordinaten ist unter anderem zur Bestimmung der Gleichgewichtsgeometrie eines Moleküls, zur Charakterisierung von Reaktionswegen oder für die Berechnung harmonischer und anharmonischer Schwingungsfrequenzen erforderlich. Durch die Bestimmung der Ableitungen der Energie nach äußeren Störungen lassen sich viele wichtige molekulare Eigenschaften berechnen. Die Bedeutung analytisch berechneter Energiegradienten hat seit der ersten Implementation von Pulay (1969) enorm zugenommen, und sie werden in vielen Arbeiten der theoretischen Chemie standardmäßig eingesetzt.

Die Zielrichtung des vorliegenden Buches besteht nach Aussage der Autoren in einer systematischen Darstellung der für die Berechnung der Energiegradienten notwendigen Formeln, so daß Interessenten die Möglichkeit haben, die Herleitung der notwendigen Ausdrücke nachzuvollziehen. Für die im Buch behandelten Methoden ist dies sehr gut gelungen. Aufgrund des aus dieser Zielrichtung folgenden hohen Anteils an Formeln (90% des Buches) wird allerdings die Zielgruppe für das Werk eingeschränkt. Es ist empfehlenswert für Leser, die sich mit der Berechnung analytischer Energiegradienten sehr intensiv beschäftigen wollen. Ist man weniger an den eigentlichen Formeln und Herleitungen, sondern mehr an den Anwendungen interessiert, ist das Buch von geringer Hilfe, da Kapitel 19, in dem einige Anwendungen beschrieben werden, nur einen kurzen Ausblick auf mögliche Anwendungen und auf die Genauigkeit der angewendeten Methoden gibt. Ein weiterer Wermutstropfen besteht darin, daß sich die Autoren auf Methoden beschränken, die auf dem Variationsprinzip aufbauen. Damit werden die Energiegradienten einer Reihe wichtiger Verfahren, wie z. B. die MÝller-Plesset Störungstheorie oder die Coupled-Cluster-Methoden nicht behandelt.

Das Buch ist in 20 Kapitel und eine Vielzahl von Anhängen aufgeteilt. Die einzelnen Kapitel beginnen jeweils mit einem kurzen Absatz, in dem der Inhalt des folgenden Kapitels kurz umrissen ist. Die Ableitungen selbst bestehen im wesentlichen aus den Formeln, die angegebenen Entwicklungsschritte sind aber ausreichend, um die Herleitung mit Papier, Bleistift und Geduld (wie von den Autoren in der Einleitung dargelegt) nachvollziehen zu können. Am Schluß eines jeden Kapitels geben die Autoren eine Literaturliste mit weiteren Arbeiten an, die für den innerhalb des Kapitels erarbeiteten Bereich von Interesse sind. Diese Literaturverzeichnisse sind ebenso wie der am Schluß des Buches aufgeführte Überblick wichtiger Veröffentlichungen geeignet, um sich weitere Einblicke in dieses komplexe, aber wichtige Gebiet der theoretischen zu erarbeiten.

B. Engels, Bonn

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