Das Symposium fand im schön gelegenen Urlaubs- und Kurort Bad Herrenalb im Schwarzwald statt. Die Tagungsstätte der Evangelischen Akademie Baden (Haus der Kirche) liegt oberhalb des gut zu Fuss erreichbaren historischen Stadtkerns von Bad Herrenalb. Für die etwa 250 Teilnehmer aus dem deutschsprachigen Raum sowie aus angrenzenden Ländern stand ein technisch hochwertiger Seminarraum mit moderner Tagungstechnik und kompletter Medienausstattung zur Verfügung. Etwa die Hälfte der Teilnehmer konnte direkt am Ver- anstaltungsort in komplett eingerichteten Einzelzimmern untergebracht werden. Die umliegenden Hotels und Pensionen lagen leicht erreichbar in unmittelbarer Nähe. Ein besonderes Lob geht an das Haus-Team, das die Durchführung der Veranstaltung in unkomplizierter Weise tatkrätig unterstützte.

Wie in den letzten Jahren üblich, war auch in diesem Jahr ein Schwerpunktsthema für das Symposium gewählt worden. Im Rahmen eines von der Heidelberger Theoretischen Chemie um Horst Köppel, Jochen Schirmer, Peter Schmelcher und Lorenz Cederbaum hervorragend zusammengestellten Programms berichteten 12 eingeladene Hauptvortragende, von denen die Hälfte aus dem fremdsprachigen Ausland kam, über unterschiedliche Aspekte des Themas Electronically Excited Molecules: Structure and Dynamics. Eindrucksvoll wurde so ein guter Überblick über den aktuellen Stand der Forschung und die Fortschritte auf diesem Gebiet vermittelt.

Den Auftakt bildete Ove Christiansen (Lund), der zeigte, dass auch angeregte Zustände und damit zusammenhängende Moleküleigenschaften mit hoher Genauigkeit auf Coupled-Cluster -Niveau behandelt werden können, wie es für Grundzustände in vielen Fällen zur Routine geworden ist. Allerdings hat die Genauigkeit auch ihren Preis oder wie es der Vortragende formulierte: 'there is no free lunch'. Im Laufe der Tagung zeigte sich jedoch, dass eine ausreichende Genauigkeit auch mit weniger aufwändigen Methoden zu erreichen ist. Um im Bild zu bleiben: kostenlos ist das Mittagsmahl nicht, aber es gelingt immerhin - mit den zur Verfügung stehenden Mitteln - sehr schmackhafte und sättigende Mahlzeiten zuzubereiten.

So demonstrierte Stefan Grimme (Münster) im anschliessenden Vortrag,dass es durchaus möglich ist, Anregungsenergien von Systemen mit etwa 200 Elektronen mit einer Genauigkeit von wenigen Zehntel eV zu berechnen. Mit Hilfe der gewählten Algorithmen und durch Parallelisierung (Stichwort: Linux-Cluster) kommen die vorgestellten MR-MP2- Rechnungen in den Bereich von Routineanwendungen.

Hans Lischka (Wien) berichtete über Entwicklung und Implementierung eines analytischen Energiegradienten für MR-CISD und MR-ACPF/AQCC, bei dem die Behandlung von MO- und CI-Koeffizienten völlig unabhängig ist. Dadurch ist das Verfahren insbesondere auch bei zustandsgemittelten Rechnungen anwendbar. Stationäre Punkte auf angeregten Flächen können routinemässig lokalisiert und charakterisiert werden. Als Beispiele wurden Rechnungen am C2H2 und H2CO vorgestellt, geplant sind Rechnungen an Systemen mit bis zu sechs Nichtwasserstoffatomen. Will man systematische Untersuchungen an einer Vielzahl größerer Moleküle durchführen, so muss man Kompromisse bei der zu erzielenden Genauigkeit eingehen.

Dage Sundholm (Helsinki) stellte Ergebnisse seiner 'time-dependent'-DFT- Rechnungen an einer Reihe von Chlorophyllen vor. Übereinstimmung zwischen den unterschiedlichen Dichtefunktionalen und - soweit verfügbar - mit experimentellen Werten ergibt sich für die Bande niedrigster Anregungsenergie. Für die höheren Banden beobachtet man für die unterschiedlichen Dichtefunktionale teilweise recht stark variierende Werte. Auch treten je nach Dichtefunktional Banden in einem Energiebereich auf, in dem keine zu erwarten sind. Es handelt sich hierbei vermutlich um Artefakte des benutzten Dichtefunktionals.

Hans-Joachim Werner (Stuttgart) diskutierte neue MRCI-Rechnungen höchster Genauigkeit zur Reaktion H2 + Cl. Es handelt sich hierbei um einen bimolekularen Prozess, zu dessen korrekter Beschreibung mehrere gekoppelte Energiehyperflächen notwendig sind. Die neuen Rechnungen erklären im Gegensatz zu bisherigen Studien die experimentell beobachteten H/D Isotopeneffekte. Zum Teil verbleiben aber selbst nach sehr aufwändigen Streurechnungen auf den gekoppelten Potentialflächen noch Abweichungen zu experimentellen Grössen.

Wolfgang Domcke (München) erläuterte, wie sich aus den Untersuchungen der Modellsysteme Malonaldehyd und Salicylaldehyd sowie Indol und Phenol ein allgemeiner Mechanismus ableiten lässt, der die kurze Lebensdauer der angeregten Zustände und damit die Photostabilität dieser Art von Molekülen verständlich macht. Ein angeregter Zustand mit ps* Charakter schneidet bei größerer Entfernung vom Gleichge- wichtsabstand den pp*-Zustand und den Grundzustand. Die resultierenden konischen Durch- dringungen ergeben einen Weg zur ultraschnellen strahlungslosen Desaktivierung. Die Photostabilität aromatischer Biomoleküle, insbesondere der DNS-Basen, ist natürlich von elementarer Bedeutung für alle biologischen Prozesse.

Maurizio Persico (Pisa) zeigte, dass die Benutzung einer semiempirischen Methode (MNDO), die durch Reparametrisierung speziell an das untersuchte System angepasst wurde, einen guten Kompromiss zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit darstellen kann. Im vor- gestellten Verfahren wird die Dynamik durch klassische Trajektorien und 'surface hopping' behandelt. Die Energie inclusive Gradient sowie die Kopplungselemente werden während der Simulation direkt ('on the fly') berechnet. Nach Anregung von Elektronen innerer Schalen sind sowohl direkte als auch indirekte Prozesse zu beobachten.

Hans Ågren (Stockholm) beschrieb die Behandlung der Dynamik der resonanten Photoemission (RPE) unter Berücksichtigung aller möglichen Photoionisationskanäle. Wie die Rechnungen zeigen, ist die Interpretation neuerer experimenteller Daten im Sinne von Mehratom-RPE fraglich, da die Beobachtung dieses Prozesses den Rechnungen zu Folge nur in sehr speziellen Situationen möglich sein sollte.

Auf ungewöhnliche angeregte Zustände konzentrierte sich Christian Jungen (Orsay, Frankreich). Er beschrieb Untersuchungen an hoch liegenden Rydbergzuständen. Diese können eine solche Ausdehnung haben, dass die mittleren Geschwindigkeit des Rydberg-Elektrons trotz des grossen Massenunterschieds mit denen der Kerne vergleichbar werden. Zur Beschreibung dieser Zustände kann man dem jeweiligen Fall angepasste effektive Hamiltonoperatoren, die den unterschiedlichen Hund'schen Kopplungsfällen entsprechen, benutzen. Mit dem vorgestellten Verfahren gelingt nun die allgemeine Behandlung der unter- schiedlichen Fälle.

Eberhard K. U. Gross (Würzburg) diskutierte DFT-Ansätze jenseits der Born-Oppenheimer Näherung. Das voll gekoppelte System aus Kernen und Elektronen wird mittels einer 'multi-component'-DFT beschrieben. Neben der Suche nach dem günstigsten Funktional ist dabei auch die Wahl geeigneter Dichten von Bedeutung. Erste Anwendungen für Moleküle in starken Laserfeldern, in denen das externe Feld und die Kern-Elektron-Wechselwirkung von gleicher Größenordnung sind, wurden vorgestellt.

Francoise Massnou-Seeuws (Orsay, Frankreich) diskutierte Wege zu ultrakalten Molekülen. Durch Photoassoziation ultrakalter Atome sind kältere Moleküle als durch mechanische Kühlung zugänglich. Mit einem Gitter-Abbildungsverfahren gelingt die genaue Berechnung der Schwingungswellenfunktionen hoher Energie und damit die Ermittlung der Franck-Condon- Faktoren zwischen Schwingungsniveaus des angeregten und des Grundzustands. Diese Rechnungen stellen eine wesentliche Hilfe zur Interpretation vorliegender experimenteller Daten sowie zur Konzeption neuer Experimente dar.

Im experimentellen Vortrag schilderte Tobias Brixner (Würzburg), wie man Laserpulse iterativ gezielt modifizieren kann, um die Ausbeute genau eines (Photo)Prozesses zu maximieren. Dabei zeigte sich, dass mehrere Parameter gleichzeitig zu berücksichtigen sind. Die Mehr-Parameter- Optimierung führt auch in solchen Fällen zum Ziel, in denen die Optimierung nur eines Parameters, wie z. B. der Wellenlänge oder der Intensität, nicht ausreichend ist. Auch für Moleküle in Lösung gelingt dadurch die gezielte, selektive Anregung.

Von den neunzehn ausgewählten Kurzvorträgen stand mehr als die Hälfte in direktem Bezug zum Thema der Konferenz.

Christof Hättig (Forschungszentrum Karlsruhe) beschrieb zwei Alternativen zur störungs- theoretischen Korrektur der CIS-Anregungsenergien bei nicht-iterativen Näherungen zu CC2.

Johannes Röder (Universität Erlangen-Nürnberg) untersuchte die Genauigkeit der Beschreibung von Grund- und angeregten Zuständen kleiner Moleküle mit der 'Density-Matrix Renormalization Group' durch Vergleich mit Full-CI-Rechnungen.

Axel Koslowski (MPI Mülheim) zeigte, dass Multireferenz-CI-Methoden in Verbindung mit semiempirischen Rechenverfahren ohne Anpassung der semiempirischen Parameter eine qualitativ richtige Beschreibung der Potentialflächen von protonierten Schiffbasen im Grund- und ersten angeregten Zustand liefern.

Karin Fink (Bochum) präsentierte ein Programm zur Beschreibung von offenschaligen Zuständen in periodischen Systemen. Als Anwendungsbeispiele diskutierte sie magnetische Kopplungen und d-d-Anregungen in Übergangsmetalloxiden.

Tillmann Klamroth (Regensburg) stellte quantendynamische Rechnungen zur Simulation von Zweiphoton-Photoemissionsspektren einer Cu(100)-Oberfläche und zu laser- induzierten Strömen durch Metall-Nichtleiter-Grenzflächen vor.

Thorsten Klüner (Fritz-Haber-Institut Berlin) hob anhand des Beispielsystems CO/Cr2O3 die Wichtigkeit einer hochdimensionalen Behandlung der Photodesorption von Oberflächen hervor. Anschliessend präsentierte er ein Schema, das die Beschreibung elektronisch angeregter Zustände in metallischen Adsorbat-Substrat-Systemen durch Einbettung konventioneller ab initio-Methoden in Dichtefunktionalmethoden erlaubt.

Chantal Daniel (Strasbourg, Frankreich) zeigte mit Wellenpaketrechnungen, dass in Trimethylzinnhalogeniden bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht eine homolytische und mit ultraviolettem Licht eine heterolytische Spaltung der Zinn-Halogen-Bindung erfolgt, und zwar unabhänging von der Polarität des Lösungsmittels.

Anhand der Ableitung von Auswahlregeln zeigte Ofir Alon (Haifa, Israel), dass Kohlenstoff-Nanoröhren in Wechselwirkung mit zirkular polarisiertem Licht hervorragend zur selektiven Erzeugung sehr hoher 'harmonics' geeignet sein können.

Jörn Manz (FU Berlin) zeigte am Beispiel von H2POSH, dass sich aus einem Racemat ein reines Enantiomer gewinnen lässt, wenn man einen elektronisch angeregten Zustand beteiligt. Die Wirkung der dazu notwendigen Laserpulse wurde in schönen Animationen visualisiert.

Daniil Kosov (Frankfurt) präsentierte eine Kombination aus Car-Parinello-Moleküldynamik und zeitabhängiger Dichtefunktionaltheorie, die die Simulation der Dynamik von Systemen in angeregten Zuständen erlaubt.

Nikos Doltsinis (Bochum) erläuterte die Implementierung eines Surface-Hopping- Algorithmus im Rahmen der Car-Parinello-Moleküldynamik unter Benutzung der 'restricted open-shell Kohn-Sham'-Methode zur Beschreibung des angeregten Zustands. Als Anwendungen wurden die intramolekulare Protonenübertragung in ortho-Hydroxybenzaldehyd und die Photoisomerisierung der Doppelbindung in Methanimin vorgestellt.

Max Mühlhäuser (Bonn) zog aus Untersuchungen von Methylhypochlorit und Chlormethanol mit einer individuell selektierenden Multireferenz-CI-Methode den Schluss, dass die Photofragmentierung dieser Verbindungen in der Athmosphäre sehr wahrscheinlich ist.

Michael Thoss (TU München) präsentierte eine Methode zur Simulation zeitabhängiger Quantendynamik komplexer Systeme unter Berücksichtigung dissipativer Effekte. Das System selbst wird dabei mit genauen quantenmechanischen Methoden behandelt, das umgebende Bad mit Näherungsmethoden.

Christian Ochsenfeld (Mainz) sprach über die Entwicklung und Anwendung linear skalierender ab initio-Hartree-Fock- und Dichtefunktionalmethoden zur Beschreibung grosser Systeme mit mehr als tausend Atomen.

Carmen Tesch (MPI für Quantenoptik, Garching) schlug vor, einen Quantencomputer mit zwei Qubits durch die zwei IR-aktiven Schwingungen im Acetylenmolekül zu realisieren und entwickelte Laserpulse zur Durchführung logischer Operationen. Auf diese Weise liessen sich alle Kriterien eines Quantencomputers nach David Deutsch erfüllen.

Robert Berger (TU Berlin) kam aufgrund seiner Rechnungen mit der elektroschwachen Theorie zu dem Ergebnis, dass die Paritätsverletzung bei molekularen Systemen am ehesten in elektronisch angeregten Zuständen experimentell nachweisbar sein müsste.

Irene Burghardt (Paris) diskutierte die Erweiterung der 'Multi-configuration time-dependent Hartree'-Methode auf grosse Systeme durch Aufteilung in Bereiche, die mit unterschiedlicher Genauigkeit behandelt werden.

Stefan Schmatz (Göttingen) diskutierte die Dynamik der SN2-Reaktion (Cl- + CH3Cl/CH3Br) auf der mit CCSD(T) berechneten Potentialhyperfläche mit besonderem Augenmerk auf die auftretenden Resonanzen.

Victor Bezchastnov (Heidelberg) stellte eine Methode zur Beschreibung von Anionen in magnetischen Feldern unter Berücksichtigung der Kernbewegung vor, mit der man ein reichhaltiges Spektrum aus echten gebundenen und Resonanzzuständen erhält.

Einen Höhepunkt des Symposiums stellte die Verleihung des Hellmann-Preises für Theoretische Chemie an Uwe Manthe (München) dar. Verbunden mit dem 1998 geschaffenen Preis, der in diesem Jahr zum dritten Male verliehen wurde (weitere Einzelheiten zum Preis finden sich unter: http://www.tc.chemie.uni-siegen.de/hellmann/ und http://www.thch.uni-bonn.de/AGTC/agtc.hellmann.html), ist ein Vortrag auf dem Symposium - im Gegensatz zum restlichen Programm übrigens in deutscher Sprache. Der diesjährige Preisträger berichtete über seine Arbeiten zur quantenmechanischen Beschreibung der Moleküldynamik in mehreren Dimensionen. Nach einer auch für den Nicht- fachmann gut verständlichen Einführung und der Erläuterung des 'multi-configurational time-dependent Hartree' Ansatzes wurde an einigen Beispielen gezeigt, wie Quanteneffekte die Dynamik unterschiedlicher Prozesse beeinflussen. Als Beispiele für photoinduzierte Prozesse wurden die Photodissoziation von Methyliodid sowie die Schwingungsprädissoziation von I2 im Dreikörpersystem I2-Ne-Ne diskutiert. Als Beispiel für einen thermischen Prozess wurde die Reaktion H + CH4 angeführt. Diese kann als Prototyp einer radikalisch verlaufenden Reaktion eines organischen Moleküls angesehen werden. Für diese sechsatomige Reaktion wurden genaue Berechnungen der Geschwindigkeitskonstanten unter Berücksichtigung aller Freiheitsgrade vorgestellt.

Zum wissenschaftlichen Programm gehörten auch dieses Jahr zwei abendfüllende Veranstaltungen, die der Präsentation und Diskussion von Postern aus den verschiedensten Bereichen der Theoretischen Chemie dienten. Verglichen mit den letzten beiden Jahren hat sich die Anzahl der Posterbeiträge erfreulicherweise auf 170 vergrössert. Die Postersitzungen waren gut besucht und auch lange nach ihrem offiziellen Ende wurde noch intensiv weiter diskutiert.Dies war sicherlich auch auf das angenehme Nebeneinander von Unterbringung, Bewirtung und Wissenschaft zurückzuführen. Die Organisatoren des Symposiums haben erstmalig Preise für die besten drei Poster bereitgestellt. Grundlage war ein Wahlverfahren, bei dem jeder Teilnehmer pro Posterabend eine Stimme hatte. Die Preise bestanden aus jeweils einer freien Registration für die 'Watoc02' in Lugano und zusätzlich einem Geldpreis von 300 DM für den ersten Platz. Die Wahlbeteiligung lag bei etwa 50%. Die Preise gingen an drei Poster, die sich mit strukturellen und elektronischen Eigen- schaften von InP-Clustern (Sudip Roy, 3. Preis), mit der Kontrolle ultraschneller Quanten- dynamik (Dorothee Geppert, 2. Preis) und mit stereodynamischen Effekten bei der Photo- desorption (Stephan Thiel, 1. Preis) auseinandersetzten.

Das wissenschaftliche Programm wurde durch eine Nachmittagstour wahlweise nach Baden-Baden oder zum Kloster Maulbronn abgerundet. Letzteres gilt als die am besten erhaltene mittel- alterliche Klosteranlage nördlich der Alpen und steht seit 1993 als Weltkulturdenkmal auf der Liste der UNESCO. In einem ausführlichen Rundgang unter kompetenter Führung erhielten die Teilnehmer eindrucksvolle Einblicke in die Zisterzienserkultur.