Properties of hydrogen bonding at ultra-low temperatures in superfluid quantum solvents

  • Wasserstoffbrücken sind relevant für technische Anwendungen, enzymatische Reaktionen, sowie für die Entstehung von Leben auf unserem Planeten. Experimentell können Wasserstoffbrücken bei Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt und eingebettet in suprafluidem Helium untersucht werden. Um solche Messungen besser zu verstehen und anzuleiten wurden verschiedene wasserstoffverbrückte Systeme bei Temperaturen um 1 Kelvin mit Hilfe von Quantensimulationen untersucht, wobei Solvatisierung durch suprafluides Helium explizit berücksichtigt wurde. Hierfür wurden die zugrunde liegenden Simulationsmethoden erweitert, um die quantenmechanische Beschreibung der Kerne zu verbessern, sowie mit Hilfe von neuronalen Netzpotenzialen höchste Genauigkeit der Interaktionen zu erreichen. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, wie die Wasserstoffbrückenbindung unter solchen Bedingungen beeinflusst wird und liefert somit neue Erkenntnisse zu dieser fundamentalen Wechselwirkung.

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Metadaten
Author:Christoph SchranORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-98525
DOI:https://doi.org/10.13154/294-9852
Referee:Dominik MarxORCiDGND, Lars V. SchäferORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2023/04/28
Date of first Publication:2023/04/28
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Date of final exam:2019/07/19
Creating Corporation:Fakultät für Chemie und Biochemie
GND-Keyword:Wasserstoffbrückenbindung; Tieftemperatur; Supraflüssiges Helium; Maschinelles Lernen; Neuronales Netz
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Theoretische Chemie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie
faculties:Fakultät für Chemie und Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht