Dinámica de relajación electrónica de los aniones del racimo de agua

Área de la Ciencia:

• Química Física es la química física.
• Física Química Física Química es el campo de la química.
• La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.

Sus antecedentes:

• Los aniones del racimo de agua son sistemas modelo cruciales para comprender la solución de electrones en entornos acuosos.
• Estudios anteriores sugirieron diferentes motivos de unión de electrones en los aniones del racimo de agua, pero su dinámica no estaba clara.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la dinámica de relajación electrónica de los aniones del racimo de agua, (H2O) n.
• Para diferenciar los mecanismos de relajación y los motivos de unión de electrones entre el isómero I (internamente solvado) y el isómero II (en la superficie) aniones del racimo de agua.
• Para explorar la influencia de la sustitución isotópica (H2O frente a D2O) en la relajación electrónica.

Principales métodos:

• Las imágenes de fotoelectrones con resolución temporal se emplearon para monitorear la evolución electrónica ultrarrápida después de la excitación de p < s.
• Se midieron las vidas en estado excitado y las distribuciones angulares de fotoelectrones (PAD).
• Se realizaron estudios en varios tamaños (n) de aniones de racimo de agua, incluidas las variantes isotópicas.

Principales resultados:

• Todas las vidas en estado excitado mostraron un efecto isotópico significativo (D2O vs. H2O), aproximadamente el doble.
• Los grupos de isómeros I (n >= 25) se desintegraron a través de la conversión interna, con tiempos de relajación linealmente extrapolados a 50 fs para el agua a granel.
• Los grupos de isómero II exhibieron relajación independiente del tamaño (n = 60-100) con autodetachamiento como un canal de desintegración clave, distinto del isómero I.

Conclusiones:

• El estudio confirma distintas dinámicas de relajación electrónica y motivos de unión de electrones para los aniones de racimo de agua de isómero I e isómero II.
• La conversión interna predomina para los grupos más grandes de isómero I, mientras que el desprendimiento automático es significativo para el isómero II.
• El efecto isotópico observado proporciona información sobre las contribuciones vibratorias a los procesos de relajación electrónica en estos sistemas.