Density Functional Theory (DFT) studies of solids and molecules

Abstract

Density functional calculations were performed in order to elucidate the electronic structure, bonding and properties of solids and molecules. In particular, within the first part of this work we outline and employ the NMTO method to gain a chemical picture of bonding within the solid state for graphite, boron nitride, cesium, a-ThSi2 and b-ThSi2. In the second part we study systems which are typically investigated using solid-state methods, C60-metal clusters and single-walled carbon nanotubes, using molecular calculations. Um die Elektronenstruktur, die chemische Bindung und andere Eigenschaften von Molekülen und Festkörpern zu bestimmen, wurden theoretische Berechnungen mit Hilfe der Dichtefunktionatheorie (DFT) durchgeführt. Im ersten Teil der Arbeit wird die $N$MTO-Methode beschrieben und angewendet. Hierbei wird ein chemisch orientiertes Bild der Bindung in kristallinem Grafit, Bor-Nitrid (BN), Cäsium sowie a-ThSi2 und b-ThSi2 erarbeitet. Im zweiten Teil der Arbeit untersuchen wir mittels molekularer Rechnungen C60-Metall-Cluster und einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen.