Protons colliding with crystalline ice: Proton reflection and collision induced water desorption at low incidence energies

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 11, 2005, Pages 3944-3951

  Sanfelix, Pepa Cabrera ^a   Al Halabi, Ayman ^a   Darling, George R ^a   Holloway, Stephen ^a   Kroes, Geert Jan ^b  

^a UNIVERSITY OF LIVERPOOL   (United Kingdom)

^b LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING ENERGY; DESORPTION; ELECTROSTATICS; HYDROGEN BONDS; WATER;

CLASSICAL TRAJECTORY (CT); INCIDENCE ENERGY; STANDARD DEVIATIONS; SURFACE TEMPERATURE;

PROTONS;

HYDROGEN; ICE; PROTON; WATER;

ARTICLE; CALCULATION; DESORPTION; ELECTRICITY; ENERGY; GAS; HYDROGEN BOND; MOTION; PREDICTION; PROBABILITY; PROTON TRANSPORT; TEMPERATURE;

EID: 15744400059     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja040171u     Document Type: Article

References (65)

1. Brucato, J. R.; Palumbo, M. E.; Srazzulla, G. Icarus 1997, 125, 135.
2. Gerakines, P. A.; Moore, M. H.; Hudson, R. L. Astron. Astrophys. 2000, 357, 793.
3. Strazzulla, G.; Leto, G.; Gomis, O.; Satorre, M. A. Icarus 2003, 164, 163.
4. Baragiola, R. A.; Vidai, R. A.; Svendsen, W.; Schou, J.; Shi, M.; Bahr, D. A.; Atteberry, C. L. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2003, 209, 294.
5. Golecki, I.; Jaccard, C. J. Phys. C: Solid State Phys. 1978, 11, 4229.
6. Brown, W. L.; Lanzerotti, L. J.; Poate, J. M.; Augustyniak, W. M. Phys. Rev. Lett. 1978, 40, 1027.
7. Souda, R. Curr. Appl. Phys. 2003, 3, 13.
8. Brenner, D. W.; Garrison, B. J. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1986, 34, 5782.
9. Ohgaito, R.; Hirata, K.; Mukai, T. Adv. Space Res. 1999, 23, 1235.
10. Kobayashi, C.; Iwahasi, K.; Saito, S.; Ohmine, I. J. Chem. Phys. 1996, 105, 6358.
11. Bazilevskaya, G. A.; Krainev, M. B.; Makhmutov, V. S. J. Atmos. Sol-Terr. Phys. 2000, 62, 1577.
12. Hagen, W.; Tielens, A. G. G. M.; Greenberg, J. M. Chem. Phys. 1981, 56, 367.
13. Chakarov, D.; Kasemo, B. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 5181.
14. Malfait, K.; Waelkens, C.; Waters, L. B. F. M.; Vandenbussche, B.; Huygen, E.; de Graauw, M. S. Astron. Astrophys. 1998, 332, L25.
15. Maldoni, M. M.; Egan, M. P.; Smith, R. G.; Robinson, G.; Wright, C. M. Mon. Not. R. Astron. Soc. 2003, 345, 912.
16. Ehrenfreund, P.; Schutte, W. A. Infrared observations of interstellar ices; Minh, Y. C., van Dishoeck, E. F., Eds.; In Astrochemistry: From Molecular Clouds to Planetary Systems; IAU, Astron. Soc. Pac.: San Francisco, CA, 2000; Vol. 197, p 135.
17. Kobayashi, K.; Kasamatsu, T.; Keneko, T.; Koike, J.; Oshima, T.; Saito, T.; Yamamoto, T.; Yanagawa, H. Adv. Space Res. 1995, 16, 21.
18. Mukai, T.; Schwehm, G. Astron. Astrophys. 1981, 95, 372.
19. Tinsley, B. A.; Brown, G. M.; Scherrer, P. H. J. Geophys. Res., [Atmos.] 1989, 94, 14783.
20. Tinsley, B. A.; Deen, G. W. J. Geophys. Res., [Atmos.] 1991, 96, 22283.
21. Tinsley, B. A.; Heelis, R. A. J. Geophys. Res., [Atmos.] 1993, 98, 10375.
22. Besprozvannaya, A. S.; Ohl, G. I.; Sazonov, B. I.; Scherba, I. A.; Schuka, T. I.; Troshichev, O. A. J. Atmos. Sol-Terr. Phys. 1997, 59, 1233.
23. Shumilov, O. I.; Kasatkina, E. A.; Henriksen, K.; Raspopov, O. M. J. Atmos. Sol-Terr. Phys. 1995, 57, 665.
24. Wayne, R. P. Chemistry of Atmospheres, 3rd ed.; Oxford University Press: 2000.
25. Solomon, S. Rev. Geophys. 1999, 37, 275.
26. Ziegler, J. F. IBM J. Res. Dev. 1996, 40, 19.
27. Zondlo, M. A.; Hudson, O. K.; Prenni, A. J.; Tolbert, M. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 473.
28. Park, S.-C.; Jung, K.-H.; Kang, H. J. Chem. Phys. 2004, 121, 2765.
29. Cowin, J. P.; Tsekouras, A. A.; Iedema, M. J.; Wu, K.; Ellison, G. B. Nature (London) 1999, 398, 405.
30. Kobayashi, C.; Saito, S.; Ohmine, I. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9090.
31. Kobayashi, C.; Saito, S.; Ohmine, I. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4742.
32. Porter, R. N.; Raff, L. M. Miller, W. H., Eds. Dynamics of Molecular Collisions, Part B; Plenum: New York, 1976; p 1.
33. Al-Halabi, A.; Kleyn, A. W.; Kroes, G. J. Chem. Phys. Lett. 1999, 307, 505.
34. Al-Halabi, A.; Kleyn, A. W.; Kroes, G. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 482.
35. Al-Halabi, A.; Kleyn, A. W.; van Dishoeck, E. F.; van Hemert, M. C.; Kroes, G. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 10615.
36. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulations of Liquids; Clarendon: Oxford, 1987.
37. Bernal, J. D.; Fowler, R. H. J. Chem. Phys. 1933, 1, 515.
38. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
39. Lennard-Jones, J. E.; Devonshire, A. F. Nature 1936, 137, 1069.
40. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684.
41. Al-Halabi, A.; Kleyn, A. W.; van Dishoeck, E. F.; Kroes, G. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6515.
42. Kozack, R. E.; Jordan, P. C. J. Chem. Phys. 1992, 96, 3131.
43. Kozack, R. E.; Jordan, P. C. J. Chem. Phys. 1993, 99, 2978.
44. Svanberg, M.; Pettersson, J. B. C. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1865.
45. Valeev, E. F.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 1998, 108, 7197.
46. Dalleska, N. F.; Honma, K.; Armentrout, P. B. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12125.
47. Goebbert, D. J.; Wenthold, P. G. Euro. J. Mass. Spectrom. 2004, DOI 10.1255/ejms.684.
48. Fincham, D. Mol. Simul. 1992, 8, 165.
49. Kroes, G. J.; Clary, D. C. J. Phys. Chem. 1992, 96, 7079.
50. Gardner, D. O. N.; Al-Halabi, A.; Kroes, G. J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3540.
51. Hays, W. L. Statistics; Holt-Saunders: New York, 1981.
52. Al-Halabi, A.; Fraser, H. J.; Kroes, G. J.; van Dishoeck, E. F. Astron. Astrophys. 2004, 422, 777.
53. Hornekær, L.; Baurichter, A.; Petrunin, V. V.; Luntz, A. C.; Kay, B. D.; Al-Halabi, A. JCP, submitted.
54. Andersson, P. U.; Nâgârd, M. B.; Bolton, K.; Svanberg, M.; Petterson, J. B. C. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2681.
55. Andersson, P. U.; Nâgârd, M. B.; Petterson, J. B. C. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1596.
56. Gotthold, M. P.; Sitz, G. O. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9557.
57. Tuckerman, M.; Laasonen, K.; Sprik, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 150.
58. Marx, D.; Tuckerman, M. E.; Hutter, J.; Parrinello, M. Nature 1999, 397, 601.
59. Ojamäe, L.; Shavitt, I.; Singer, S. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 5547.
60. Auer, A. A.; Helgaker, T.; Klopper, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 2235.
61. Coe, J. V.; Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 161.
62. Gardner, D. O. N.; Al-Halabi, A.; Kroes, G. J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 11796.
63. Al-Halabi, A.; Sanfelix, P. C.; Darling, G. R.; Holloway, S.; Kroes, G. J. To be submitted.
64. Buch, V. J. Chem. Phys. 1992, 96, 3814.
65. Al-Halabi, A.; van Dishoeck, E. F.; Kroes, G. J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 3358.