学者发现团簇中的重离子隧穿转移形成分子新机制

光山新闻网 林晓舟 2020-06-14 17:54:11
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学者发明团簇中的重离子隧穿转移形身分子新机制  
 

学者发明团簇中的重离子隧穿转移形身分子新机制

碎片离子的航行时间关联谱:N+ + NAr+回响通道存在的直接证据

中国科学院近代物理研究所研究员马新文团队连系北京应用物理与计较数学研究所、法国科研中心团队,在高电荷态重离子诱发范德瓦尔斯团簇碎裂尝试中,首次发明白重离子隧穿转移形身分子的新机制。

该机制富厚了对弱束缚体系回响机制的认识,并有助于深入领略生物系统微观情况中的化学现象。相关成就于6月12日在线颁发在《自然—通讯》上。

原子间库仑衰变证明白由于相邻原子的存在,原本单个原子/分子中不行能产生的回响通道会被打开。已有研究表白,氢键团簇中的质子转移涉及团簇内大间隔上的质量和电荷迁移,并导致团簇的碎裂。这些进程都是典范的情况效应,并与生物化学、遗传变异和放射治疗有重要关联。

DNA双螺旋布局发明后,关于氢键团簇中的质子转移造成DNA突变的假说,最近才被尝试证实并被学界接管。在生物情况中除了氢原子外,还存在大量的碳、氮、氧原子,那么生化进程中是否存在重离子转移并导致碎裂?

近代物理所研究员朱小龙先容:“范德瓦尔斯团簇是答复上述科学问题的抱负尝试模子。”范德瓦尔斯团簇是自然界中普遍存在的弱束缚的原子/分子系统,是相识生物系统中微观情况化学现象的重要前言。

研究人员以中性N2Ar团簇为模子,操作加快器提供的1 MeV能量的Ne8+离子与其碰撞,发生双荷电团簇(N2Ar)2+离子,并视察到了奇异的重离子N+转移通道:(N2 Ar)2+ → N+ + NAr+。在此回响通道中,N2Ar团簇失去两个电子后,N2分子的强N-N共价键断裂,质量为14的氮离子从团簇的分子中心通过量子隧穿机制转移到Ar原子中心,并形成新的N-Ar键。这种重离子转移回响机制是首次被发明。

近代物理所研究员马新文暗示:“研究中首次发明的重离子转移导致团簇分子离子碎裂机制,实际上很大概在生物情况中具有普适性,而且对领略生物系统的生化动力学具有潜在的重要性。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-16749-w

 

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