Stellen
Doktorats und Post-Doc Stellen sind je nach Verfügbarkeit zu vergeben. Bitte kontaktieren Sie den Arbeitsgruppenleiter persönlich.
In der AG Quantenchemie sind mehrere Bachelor- bzw. Masterarbeiten zu vergeben, die Betreuung erfolgt durch Prof. Dr. A. Daniel Boese sowie die PD Dr. Oleksandr Loboda, als auch Dr. Grygoryi Dolgonos.
Dies ist für interessierte Kandidaten sinnvoll, weil in der AG Quantenchemie Berechnungen für verschiedene experimentelle Gruppen durchgeführt werden sollen. Das hat den Vorteil, dass grundlegende Techniken erlernt werden, die für das spätere Studium (Master-und Doktorarbeit) von grosser Bedeutung sind, selbst wenn dann eine reine experimentelle Richtung eingeschlagen werden sollte. In vielen Disziplinen der Chemie ist es heutzutage nahezu unmöglich, experimentelle Resultate ohne theoretische Unterstützung in hoch angesehenen Journalen zu veröffentlichen. Ebenso werden Spezial- (bzw. Sonder-)forschungsbereiche in der Chemie ohne einen theoretischen Hintergrund kaum noch an rein experimentelle Konsortien vergeben.
Existierende Kooperationen bestehen unter anderem mit:
a) Der AG Biokatalyse (Faber/Kroutil) an der KFU
Hier sind vor allem Berechnungen an Übergangszuständen von organischen Molekülen durchzuführen, um bestimmte Reaktionsmechanismen, sowie deren Thermodynamik, zu verstehen und zu beschreiben.
Erlernt werden hier unter anderem Techniken zur:
- Berechnung von Übergangszuständen (TST) wie beispielsweise der Nudged Elastic Band Method (NEB)
- Berechnung von thermodynamischen Grössen (Reaktionsenergien, Nullpunktsschwingungen, Entropie über die statistische Thermodynamik, Rigid-Rotor-Harmonic Oscillator Näherung, gegebenenfalls störungstheoretische Ansätze, die über die RRHO-Näherung durch die Berechnung von Anharmonizitäten hinausgehen)
- Berechnung des Lösungsmitteleinflusses durch approximative Einbettungsverfahren wie COSMO oder PCM
- Die Verwendung der richtigen Methoden/Ansätze (DFT/post-Hartree-Fock)
- Verwendung der Programmpakete TURBOMOLE und Gaussian
b) Mit der AG Anorganischen Chemie (Mösch-Zanetti) an der KFU Graz
Hier sind, ebenso wie mit der AG Biokatalyse, Berechnungen an Übergangszuständen sowie für die Thermodynamik von anorganischen Molekülen durchzuführen.
Erlernt werden ähnliche Techniken wie unter a), mit dem Hintergrund auf die Anwendung von metallorganischen Verbindungen. Übergangsmetalle erfordern zusätzlich:
- Die exakte Beschreibung von relativistischen Effekten, entweder direkt oder die Verwendung von Effective Core Potentials (ECPs)
- Die Beschreibung verschiedener Spin-Zustände mit approximativen Methoden
c) Der AG Single-Molecule Chemistry (Grill) an der KFU Graz
Oberflächen, die in der AG Grill experimentell untersucht werden, benötigen einen anderen Ansatz als a) und b).
Hier kommen vor allem Programme der Festkörperphysik zum Einsatz, die periodische Randbedingungen beschreiben. Die erlernten Techniken sind somit etwas unterschiedlich:
- Bandstrukturen im Festkörper, reziproker Raum
- DFT-Rechnungen an periodischen Systemen, Moleküle auf Metalloberflächen
- Die Verwendung der richtigen Methoden/Ansätze
- Tersoff-Hamann Ansatz, um STM-Bilder theoretisch zu berechnen
- Verwendung des Programmpaketes VASP
- Eventuell ist eine Kombination mit der Beschreibung von Molekülen wie a) und b) möglich.
d) Der AG Energy and Battery Science (Wilkening) an der TU Graz
Hier werden wie in c) Festkörper berechnet. Der Fokus ist jedoch nicht auf Oberflächen, sondern der Beschreibung von verschiedenen ionischen Bewegungen im Festkörper. Unter anderem steht das Erlernen von
- Berechnungen von Übergangszuständen (Nudged Elastic Band, NEB) für ionische Kristalle
- Berechnungen von verschiedenen ionischen Kristallen
- der Dynamik im Festkörper
- Einbettungsverfahren, um Cluster-Ansätze wie in a) durchzuführen
e) Auch mit weiteren experimentellen Gruppen an beiden Universitäten sind zahlreiche Kooperationen denkbar.
f) Externe Kooperationen mit experimentellen/theoretischen Gruppen gibt es unter anderem mit der University of Calgary (Benutzung von post-Hartree-Fock und Multireferenzmethoden zur Beschreibung von Radikalen in Lösung) als auch den Universitäten Warschau (Berechnung von Gashydraten) und der Universität Bochum bzw. dem CRS4 in Sardinien (Berechnung von Molekülkristallen). Auch hier sind Bachelor- oder Masterarbeiten für verschiedenste Anwendungen in der Chemie möglich.
Kontakt
Heinrichstraße 28/IV 8010 Graz
Univ. Prof. Dr. Adrian Daniel Boese Sprechstunde: Dienstag 14.00 - 15.30