Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Ny molekylær ioniseringsdissociationsvej induceret af interatomisk coulombisk henfald

Todimensionelt TOF-korrelationskort. Pilen markeret med A er ioniseringsvejen, der inducerer Ar + /CH4 +  ionpar, mens pilen markeret med B er ioniseringsdissociationsvejen, der inducerer Ar + /CH3 +  ionpar. Kredit:Yan Shuncheng

En forskergruppe ledet af prof. Ma Xinwen ved Institut for Moderne Fysik (IMP) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har observeret en ny molekylær ioniseringsdissociationsvej udløst af Interatomic Coulombic Decay (ICD). Undersøgelsen, offentliggjort i Physical Review Letters , verificerer den teoretiske forudsigelse og har potentielle anvendelser til at udvikle ny strålebehandling.

ICD er en vigtig energioverførselsproces, der generelt findes i svagt bundne systemer, såsom van der Waals-klyngen, hydrogenbindingsklyngen og opløsningen. Det har været almindeligt accepteret, at ICD-induceret molekylær fragmentering sker gennem en to-trins proces, der involverer ICD som det første trin og dissociativ-elektron-tilknytning (DEA) som det andet trin.

Men nogle teoretiske beregninger foreslog for nylig en et-trins mekanisme, hvor ICD direkte forårsager dissociation af et molekyle. Hvis denne mekanisme valideres, vil det traditionelle syn på ICD blive ændret.

Forskerne ved IMP udførte et eksperiment ved at anvende et transversalt reaktionsmikroskop og vælge ArCH4 dimer som et prototypesystem.

Udover de velkendte ioniseringsveje induceret af ICD (kanal A), en sammenfaldende ø (kanal B), der repræsenterer Ar + /CH3 + ionpar blev observeret, hvilket viser CH4 ioniseringsdissociation induceret af ICD. Udbyttet af kanal B er 1,7 gange højere end kanal A, hvilket indikerer, at det er af høj effektivitet.

Gennem denne vej vil det være muligt at konstruere et antenne-modtagerkompleks og at forbedre tværsnittet af den molekylære ioniseringsdissociation med mindst én orden.

Denne undersøgelse tilbyder en ny tilgang til direkte at bryde kovalente bindinger i DNA-molekyler ved at omgå de processer, der involverer DEA.

Flere oplysninger: S. Yan et al., Molecular Ionization Dissociation Induced by Interatomic Coulombic Decay in an ArCH4 -Electron Collision System, Physical Review Letters (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.253001

Journaloplysninger: Physical Review Letters

Leveret af Chinese Academy of Sciences