复旦大学周鸣飞/方为/王丽娜Nat. Commun.：异氰酸自由基负离子顺-反异构化及电子脱附量子隧穿过程的反常质量效应

背景：量子隧穿现象常见于电子、质子等轻粒子，但在低温条件下，重原子参与隧穿的现象也逐渐被观测到。分子异构化是量子隧穿发挥关键作用的典型体系之一。研究目的：复旦大学研究团队旨在探究异氰酸自由基负离子（HNCO•−）的顺-反异构化及电子脱附过程中的量子隧穿行为，特别是其中可能存在的反常质量效应。结论：研究成功在3 K固态氖基质中捕获HNCO•−，观测到其顺-反异构化速率快于电子脱附速率。通过实验和理论计算证实，该异构化过程主要由重碳原子驱动的NCO键角翻转隧穿机制主导，而非传统的轻氢原子隧穿，揭示了反常的质量效应，并定量评估了基质环境对隧穿速率的抑制作用。