En forskargrupp ledd av prof. Ma Xinwen vid Institutet för modern fysik (IMP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) har observerat en ny dissociationsväg för molekylär jonisering utlöst av interatomiskt coulombiskt förfall (ICD). Studien, publicerad i Physical Review Letters , verifierar den teoretiska förutsägelsen och har potentiella tillämpningar för att utveckla ny strålbehandling.
ICD är en viktig energiöverföringsprocess som vanligtvis finns i svagt bundna system, såsom van der Waals-klustret, vätebindningsklustret och lösningen. Det har varit allmänt accepterat att ICD-inducerad molekylär fragmentering sker genom en tvåstegsprocess, som involverar ICD som det första steget och dissociativ elektronanslutning (DEA) som det andra steget.
Men några teoretiska beräkningar föreslog nyligen en enstegsmekanism där ICD direkt orsakar dissociationen av en molekyl. Om denna mekanism valideras kommer den traditionella synen på ICD att ändras.
Forskarna vid IMP utförde ett experiment genom att använda ett transversalt reaktionsmikroskop och välja ArCH4 dimer som ett prototypsystem.
Förutom de välkända joniseringsvägarna inducerade av ICD (kanal A), en sammanfallande ö (kanal B) som representerar Ar + /CH3 + jonpar observerades, vilket visar CH4 joniseringsdissociation inducerad av ICD. Utbytet för kanal B är 1,7 gånger högre än för kanal A, vilket indikerar att den är av hög effektivitet.
Genom denna väg kommer det att vara möjligt att konstruera ett antenn-mottagarkomplex och att förbättra tvärsnittet av den molekylära joniseringsdissociationen med minst en ordning.
Den här studien erbjuder ett nytt tillvägagångssätt för att direkt bryta kovalenta bindningar i DNA-molekyler, förbi de processer som involverar DEA.
Mer information: 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
Journalinformation: Fysiska granskningsbrev
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
