Charge transfer dynamics of the Ar+(2P3/2) + N2 reaction at very low collision energies

D Dasarath Swaraj (Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,) J Jerin Judy (Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,) F Fabio Zappa (Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,) V Viviane C. Schmidt (Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,) R Roland Wester (Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,)

Abstract

The charge transfer reaction Ar+ + N2 → Ar + N2+ has been studied for collision energies of 40, 90, and 170 meV with product energy and angle-differential crossed-beam velocity map imaging. Resonant multi-photon ionization was employed to create the charged reactant Ar+ in the 2P3/2 spin–orbit ground state with high purity. At the lowest studied collision energy of 40 meV, we could observe the N2+ product in the v = 0 vibrational level with a high amount of rotational excitation. This level is strongly dynamically suppressed at higher collision energies, where excited vibrational levels become accessible. In addition, a higher fraction of backward scattering is observed at this low collision energy compared to higher collision energies. This shows that the reaction dynamics of the charge-transfer reaction undergo a profound change from direct to unusual complex-mediated charge transfer dynamics at very low collision energy.

Article Details

Volume / Issue Vol. 164, Issue 12
Published March 28, 2026
ISSN 0021-9606
Publisher American Institute of Physics

Journal Info

The Journal of Chemical Physics

American Institute of Physics

ISSN: 0021-9606 Physical Sciences

Authors (5)

D

Dasarath Swaraj

Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,

J

Jerin Judy

Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,

F

Fabio Zappa

Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,

V

Viviane C. Schmidt

Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,

R

Roland Wester

Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Universität Innsbruck , Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck,