氦纳米液滴中生长氖团簇的同位素富集
原子与分子团簇
2022-11-18 v1
摘要
在预电离、按质荷比选出的氦纳米液滴(HNDs)中生长的氖团簇离子 Ne 显示出重同位素 Ne 的强烈富集，该富集依赖于团簇尺寸 s 与实验条件。对于小尺寸，其富集程度远大于先前报道的在无氦环境中由喷嘴膨胀生长并随后电离的裸氖团簇。该富集归因于用于从 HNDs 中剥离氦的碰撞室中氖原子的剧烈蒸发。我们推导了团簇离子中 Ne 的富集与其在气相中相应耗尽因子 之间的关系。由此得到的 值与将原子气体两相平衡中的同位素分馏与德拜温度相联系的理论表达式极为吻合。此外，由 F 计算出的两同位素间零点能差异与包含简谐近似下核量子效应的氖团簇离子理论研究相当合理地一致。另一拟合参数给出了所观测 Ne 前驱体尺寸 s 的估计。该值与通过建模 Ne 生长所估计的尺寸以及其他实验数据推导出的上下限均满意相符。另一方面，在中性 HNDs 中生长并随后经电子轰击电离的氖团簇则完全未表现出统计显著的同位素富集。该发现表明，嵌入 HNDs 中的团簇由电离诱导的解离程度远小于裸团簇。
引用
@article{arxiv.2211.09367,
title = {Isotope enrichment in neon clusters grown in helium nanodroplets},
author = {Lukas Tiefenthaler and Siegfried Kollotzek and Michael Gatchell and Klavs Hansen and Paul Scheier and Olof Echt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09367},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 5 figures, supplementary material