Journal articles
Ionization and fragmentation of water clusters by fast highly charged ions
L. Adoui
1
A. Cassimi
1
B. Gervais
1
J.-P. Grandin
1
L. Guillaume
1, 2
R. Maisonny
1
S. Legendre
1, 3
M. Tarisien
1, 4
P. López-Tarifa
5
M.-F. Politis
6
M.-A. Hervé Du Penhoat
6
R. Vuilleumier
7
M.-P. Gaigeot
8
I. Tavernelli
9
M. Alcamí
5
F. Martín
5
L. Adoui 1
Author
A. Cassimi 1
Author IdHAL : amine-cassimi ORCID : https://orcid.org/0000-0002-3367-4066
B. Gervais 1
Author
J.-P. Grandin 1
Author
P. López-Tarifa 5
Author
M.-F. Politis 6
Author
M.-A. Hervé Du Penhoat 6
Author
R. Vuilleumier 7
Author
M.-P. Gaigeot 8
Author IdHAL : marie-pierre-gaigeot
I. Tavernelli 9
Author
M. Alcamí 5
Author
F. Martín 5
Author
1
CIMAP - UMR 6252 - Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252, 6, Boulevard du Maréchal Juin 14050 Caen cedex 4 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 6252 (France)
- ENSICAEN - École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (6, Boulevard du Maréchal Juin CS 45053 14050 CAEN cedex 04 - France)
- NU - Normandie Université (Esplanade de la Paix - CS 14032 - 14032 Caen Cedex 5 - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/IRAMIS (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- UNICAEN - Université de Caen Normandie (Esplanade de la Paix - CS 14032 - 14032 CAEN Cedex 5 - France)
- NU - Normandie Université (Esplanade de la Paix - CS 14032 - 14032 Caen Cedex 5 - France)
2
INSA Rennes - Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (20, avenue des Buttes de Coësmes - CS 70839 - 35708 Rennes cedex 7 - France)
3
Departement of Physics and Materials Science (Uppsala University PO BOX 530, SE-751 21 Uppsala - Sweden)
- Uppsala University (Box 256, SE-751 05 Uppsala - Sweden)
4
CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (Chemin du Solarium - BP 120 - 33175 Gradignan Cedex - France)
- Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (351 cours de la Libération - 33405 Talence cedex - France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5797 (France)
5
Departemento de Quimica - Universidad Autónoma de Madrid (Universidad Autonoma de Madrid C-9 28049 MADRID - Spain)
- UAM - Universidad Autonoma de Madrid (Ciudad Universitaria de Cantoblanco · 28049 Madrid - Spain)
6
IMPMC - Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (Campus Boucicaut 140, rue de Lourmel 75015 - Paris - France)
- UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (4 place Jussieu - 75005 Paris - France)
- IPG PARIS (France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7590 (France)
7
Département de Chimie - ENS Paris (24 rue Lhomond
75132 Paris Cedex 05 - France)
- ENS Paris - École normale supérieure - Paris (45, Rue d'Ulm - 75230 Paris cedex 05 - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
8
LAMBE - Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (Bât. Mapertuis 1° étage bd François Mitterrand 91025 EVRY CEDEX - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- UEVE - Université d'Évry-Val-d'Essonne (Boulevard François Mitterrand 91025 Evry Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 8587 (France)
9
EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (CH-1015 Lausanne, Switzerland - Switzerland)
Abstract : We study the dissociative ionization of water clusters by impact of 12 MeV/u Ni25+ ions. Cold target recoil ion momentum spectroscopy (COLTRIMS) is used to obtain information about stability, energetics and charge mobility of the ionized water clusters. An unusual stability of the H9O+4 ion is observed, which could be the signature of the so-called Eigen structure in gas-phase water clusters. From the analysis of coincidences between charged fragments, we conclude that charge mobility is very high and is responsible for the formation of protonated water clusters, (H2O)nH+, that dominate the mass spectrum. These results are supported by Car–Parrinello molecular dynamics and time-dependent density functional theory simulations, which also reveal the mechanisms of such mobility.
Document type :
Journal articles
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http://hal.in2p3.fr/in2p3-00373737
Contributor : Virginie Mas <>
Submitted on : Tuesday, April 7, 2009 - 11:01:35 AM
Last modification on : Friday, March 5, 2021 - 2:59:57 PM
Contributor : Virginie Mas <>
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Identifiers
- HAL Id : in2p3-00373737, version 1
- DOI : 10.1088/0953-4075/42/7/075101
Collections
IN2P3 | CENBG | CNRS | UNIV-EVRY | UNIV-PARIS7 | IMPMC | ALLINSP | UPMC | INSA-RENNES | DSM-IRAMIS | CEA | IRAMIS-CIMAP | USPC | LAMBE | COMUE-NORMANDIE | CEA-DRF | UNIV-RENNES | ENSICAEN | UNICAEN | INSA-GROUPE | SORBONNE-UNIVERSITE | SU-SCIENCES | UNIV-PARIS | PSL | CIMAP | ENS-PARIS | IRAMIS
Citation
L. Adoui, A. Cassimi, B. Gervais, J.-P. Grandin, L. Guillaume, et al.. Ionization and fragmentation of water clusters by fast highly charged ions. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, IOP Publishing, 2009, 42, pp.075101. ⟨10.1088/0953-4075/42/7/075101⟩. ⟨in2p3-00373737⟩
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