原子与分子氢同类金刚石碳表面的相互作用：H2 的形成与脱附
星系天体物理
2019-11-14 v1
摘要
原子与分子氢同裸露星际尘埃颗粒表面的相互作用，对于理解相对较高温度（>20 K）下的 H2 形成十分重要。我们研究了物理吸附 H 原子的扩散以及 H2 分子在非晶类金刚石碳（DLC）表面的脱附动力学。通过采用共振增强多光子电离（REMPI）方法检测 H2 的程序升温脱附实验，确定了 H2 脱附的覆盖度依赖活化能。活化能随 H2 覆盖度增加而降低，并以 30 meV 为中心呈窄分布。结合光刺激脱附与 REMPI 方法，研究了原子与分子氢沉积后表面 H2 数密度的时间变化。由这些测量表明，DLC 表面上的 H2 形成在 20 K 下也相当高效。H2 与 D2 复合反应显著的动力学同位素效应表明，DLC 表面上 H 原子的扩散由量子力学隧穿介导。在天体物理相关条件下，由物理吸附 H 原子导致的 H2 复合在 20 K 下不太可能发生，这意味着化学吸附 H 原子可能在相对较高温度下的 H2 形成中起作用。
引用
@article{arxiv.1911.05300,
title = {Interactions of Atomic and Molecular Hydrogen with a Diamond-like Carbon Surface: H2 Formation and Desorption},
author = {Masashi Tsuge and Tetsuya Hama and Yuki Kimura and Akira Kouchi and Naoki Watanabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05300},
year = {2019}
}
备注
33 pages, 8 figures, Accepted for publication in ApJ