Die Begegnung von Chemie und Physik im Festkörper

Wollen Chemiker die erstaunlichen elektronischen Eigenschaften von Festkörperverbindungen verstehen, müssen sie die Sprache der Festkörperphysik, der Bandstrukturen, erlernen. Es soll hier versucht werden, diese Sprache zu entmystifizieren, indem klare Parallelen zu allgemein bekannten Begriffen der Theoretischen Chemie gezogen werden. Der Chemiker bringt in das gemeinsame Bemühen von Physikern und Chemikern um ein Verständnis der Bindung in ausgedehnten Systemen ein hohes Maß an Intuition und einige einfache, aber wirkungsvolle Vorstellungen ein. Am wichtigsten sind dabei der Begriff der Bindung und der Gebrauch von Grenzorbital‐Argumenten. Wie aber findet man lokalisierte Bindungen in all den vollständig delokalisierten Bändern? Interpretationshilfen wie Zustandsdichten und ihre Aufteilung sowie Kristallorbital‐Überlappungspopulationen ermöglichen es, Bindungen „aufzuspüren” und die Grenzorbitale ausfindig zu machen, die für die Struktur und Reaktivität sowohl in ausgedehnten Systemen als auch in diskreten Molekülen entscheidend sind.