Cross section data are compiled from the literature for electron collisions with methane (CH4) molecules. Cross sections are collected and reviewed for total scattering, elastic scattering, momentum transfer, excitations of rotational and vibrational states, dissociation, ionization, and dissociative attachment. The data derived from swarm experiments are also considered. For each of these processes, the recommended values of the cross sections are presented. The literature has been surveyed through early 2014.

11.
1.
M. C.
Fuss
,
A.
Munõz
,
J. C.
Oller
,
F.
Blanco
,
M.-J.
Hubin-Franskin
,
D.
Almeida
,
P.
Limão-Vieira
, and
G.
García
,
Chem. Phys. Lett.
486
,
110
(
2010
).
2.
M.
Cascella
,
R.
C̆urik
, and
F. A.
Gianturco
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
34
,
705
(
2001
).
3.
L. D.
Horton
,
Phys. Scr.
T65
,
175
(
1996
).
4.
N. L.
Aleksandrov
,
S. V.
Kindysheva
,
E. N.
Kukaev
,
S.
Starikovskaya
, and
A. Y.
Starikovskii
,
Plasma Phys. Rep.
35
,
867
(
2009
).
5.
J.
Tauer
,
H.
Kofler
, and
E.
Winter
,
Laser Photonics Rev.
4
,
99
(
2009
).
6.
E. H.
Wilson
and
S. K.
Atreya
,
J. Geophys. Res.
109
,
E06002
(
2004
).
7.
W. L.
Morgan
,
Plasma Chem. Plasma Process.
12
,
477
(
1992
).
8.
I.
Kanik
,
S.
Trajmar
, and
J. C.
Nickel
,
J. Geophys. Res.
98
,
7447
(
1993
).
9.
G. P.
Karwasz
,
R. S.
Brusa
, and
A.
Zecca
,
La Rivista del Nuovo Cimento
24
,
1
(
2001
).
10.
T.
Shirai
,
T.
Tabata
,
H.
Tawara
, and
Y.
Itikawa
,
At. Data Nucl. Data Tables
80
,
147
(
2002
).
11.
R. K.
Janev
and
D.
Reiter
,
Phys. Plasmas
9
,
4071
(
2002
).
12.
J.
Ferch
,
B.
Granitza
, and
W.
Raith
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
18
,
L445
(
1985
).
13.
B.
Lohmann
and
S. J.
Buckman
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
19
,
2565
(
1986
).
14.
R. K.
Jones
,
J. Chem. Phys.
82
,
5424
(
1985
).
15.
A.
Zecca
,
G.
Karwasz
,
R. S.
Brusa
, and
C.
Szmytkowski
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
24
,
2747
(
1991
).
16.
M. S.
Dababneh
,
Y.-F.
Hsieh
,
W. E.
Kaupilla
,
C. K.
Kwan
,
S. J.
Smith
,
T. S.
Stein
, and
M. N.
Uddin
,
Phys. Rev. A
38
,
1207
(
1988
).
17.
H.
Nishimura
and
T.
Sakae
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
29
,
1372
(
1990
).
18.
I.
Kanik
,
S.
Trajmar
, and
J. C.
Nickel
,
Chem. Phys. Lett.
193
,
281
(
1992
).
19.
W. M.
Ariyasinghe
,
T.
Wijeratne
, and
P.
Palihawadana
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
217
,
389
(
2004
).
20.
G.
García
and
F.
Manero
,
Phys. Rev. A
57
,
1069
(
1998
).
21.
E.
Barbarito
,
M.
Basta
,
M.
Calicchio
, and
G.
Tessari
,
J. Chem. Phys.
71
,
54
(
1979
).
22.
O.
Sueoka
and
S.
Mori
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
19
,
4035
(
1986
).
23.
K.
Floeder
,
D.
Fromme
,
W.
Raith
,
A.
Schwab
, and
G.
Sinapius
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
18
,
3347
(
1985
).
24.
G. P.
Karwasz
,
R. S.
Brusa
, and
A.
Zecca
, in
Landolt-Börnstein: Numerical Data Functional Relationships in Science and Technology. New Series, Group I: Elementary Particles Nuclei and Atoms. Volume 17, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions. Subvolume C, Interactions of Photons and Electrons with Molecules
, edited by
W.
Martienssen
(
Springer, Berlin, Heidelberg
,
New York
,
2003
).
25.
K.
Fedus
and
G. P.
Karwasz
,
Eur. Phys. J. D
68
,
93
(
2014
).
26.
M.
Allan
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
38
,
1679
(
2005
).
27.
A.
Zecca
,
G. P.
Karwasz
, and
R. S.
Brusa
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
33
,
843
(
2000
).
28.
A.
Zecca
,
I.
Lazzizzera
,
M.
Krauss
, and
C. E.
Kuyatt
,
J. Chem. Phys.
61
,
4560
(
1974
).
29.
O.
Sueoka
,
S.
Mori
, and
Y.
Katayama
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
19
,
L373
(
1986
).
30.
O.
Sueoka
,
S.
Mori
, and
Y.
Katayama
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
20
,
3237
(
1987
).
31.
C.
Ramsauer
and
R.
Kollath
,
Ann. Phys. (Leipzig)
4
,
91
(
1930
).
32.
E.
Brüche
,
Ann. Phys. (Leipzig)
83
,
1065
(
1927
).
33.
E.
Brüche
,
Ann. Phys. (Leipzig)
84
,
387
(
1930
).
34.
R. B.
Brode
,
Phys. Rev.
25
,
636
(
1925
).
35.
M.
Allan
,
AIP Conf. Proc.
901
,
107
(
2007
).
36.
L.
Boesten
and
H.
Tanaka
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
24
,
821
(
1991
).
37.
C. T.
Bundschu
,
J. C.
Gibson
,
R. J.
Gulley
,
M. J.
Brunger
,
S. J.
Buckman
,
N.
Sanna
, and
F. A.
Gianturco
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
30
,
2239
(
1997
).
38.
H.
Cho
,
Y. S.
Park
,
E. A. Y.
Castro
,
G.
de Souza
,
I.
Iga
,
L. E.
Machado
,
L. M.
Brescansin
, and
M.-T.
Lee
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
41
,
045203
(
2008
).
39.
I. I.
Iga
,
M.-T.
Lee
,
M.
Homen
,
L. E.
Machado
, and
L. M.
Brescansin
,
Phys. Rev. A
61
,
022708
(
2000
).
40.
T.
Sakae
,
S.
Sumiyoshi
,
E.
Murakami
,
Y.
Matsumoto
,
K.
Ishibashi
, and
A.
Katase
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
22
,
1385
(
1989
).
41.
T. W.
Shyn
and
T. E.
Cravens
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
23
,
293
(
1990
).
42.
W.
Sohn
,
K.-H.
Kochem
,
K.-M.
Scheuerlein
,
K.
Jung
, and
H.
Ehrhardt
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
19
,
3625
(
1986
).
43.
H.
Tanaka
,
T.
Okada
,
L.
Boesten
,
T.
Suzuki
,
T.
Yamamoto
, and
M.
Kubo
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
15
,
3305
(
1982
).
44.
E. A. Y.
Castro
,
G. L. C.
Souza
,
L. M.
Brescansin
,
L. E.
Machado
,
A. S.
dos Santos
, and
M.-T.
Lee
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
182
,
4
(
2010
).
45.
M.
Kurachi
and
Y.
Nakamura
,
Proceedings of 13th Symposium on Ion Sources and Ion-Assisted Technology
, edited by
T.
Takagi
(
Tokyo
,
1990
), p.
205
.
46.
D. K.
Davies
,
L. E.
Kline
, and
W. E.
Bies
,
J. Appl. Phys.
65
,
3311
(
1989
).
47.
G. N.
Haddad
,
Aust. J. Phys.
38
,
677
(
1985
).
48.
N.
Gee
and
G. R.
Freeman
,
Phys. Rev. A
20
,
1152
(
1979
).
49.
H.
Alvarez-Pol
,
I.
Duran
, and
R.
Lorenzo
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
30
,
2455
(
1997
).
50.
B.
Schmidt
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
24
,
4809
(
1991
).
51.
S.
Pancheshnyi
,
S.
Biagi
,
M. C.
Bordage
,
G. J. M.
Hagelaar
,
W. L.
Morgan
,
A. V.
Phelps
, and
L. C.
Pitchford
,
Chem. Phys.
398
,
148
(
2012
).
52.
R.
Müller
,
K.
Jung
,
K.-H.
Kochem
,
W.
Sohn
, and
H.
Ehrhardt
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
18
,
3971
(
1985
).
53.
L.
Vušković
and
S.
Trajmar
,
J. Chem. Phys.
78
,
4947
(
1983
).
54.
M.
Brunger
,
S. J.
Buckman
, and
M. T.
Elford
, in
Landolt-Börnstein: Numerical data Functional Relationships in Science and Technology. New Series, Group I: Elementary Particles Nuclei and Atoms. Volume 17, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions. Subvolume C, Interactions of Photons and Electrons with Molecules
, edited by
W.
Martienssen
(
Springer, Berlin, Heidelberg
,
New York
,
2003
), p.
6118
.
55.
T. K.
Bose
,
J. S.
Sochanski
, and
R. H.
Cole
,
J. Chem. Phys.
57
,
3592
(
1972
).
56.
Y.
Itikawa
and
N.
Mason
,
Phys. Rep.
414
,
1
(
2005
).
57.
N.
Abusalbi
,
R. A.
Eades
,
T.
Nam
,
D.
Thirumalai
,
D. A.
Dixon
,
D. G.
Truhlar
, and
M.
Dupuis
,
J. Chem. Phys.
78
,
1213
(
1983
).
58.
F. A.
Gianturco
,
A.
Jain
, and
L. C.
Pantano
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
20
,
571
(
1987
).
59.
P.
McNaughten
,
D. G.
Thompson
, and
A.
Jain
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
23
,
2405S
(
1990
).
60.
L. M.
Brescansin
,
M. A. P.
Lima
, and
V.
McKoy
,
Phys. Rev. A
40
,
5577
(
1989
).
61.
M. T. do N.
Varella
,
M. H. F.
Bettega
, and
M. A. P.
Lima
,
Z. Phys. D: At., Mol. Clusters
39
,
59
(
1997
).
62.
L. E.
Machado
,
L. M.
Brescansin
, and
M.-T.
Lee
,
Braz. J. Phys.
32
,
804
(
2002
).
63.
W. J.
Brigg
,
J.
Tennyson
, and
M.
Plummer
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
47
,
185203
(
2014
).
64.
H.
Tanaka
,
M.
Kubo
,
N.
Onodera
, and
A.
Suzuki
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
16
,
2861
(
1983
).
65.
T.
Shyn
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
24
,
5169
(
1991
).
66.
R.
C̆urik
,
P.
C̆ársky
, and
M.
Allan
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
41
,
115203
(
2008
).
67.
S.
Althorpe
,
F.
Gianturco
, and
N.
Sanna
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
28
,
4165
(
1995
).
68.
H.
Tawara
,
Y.
Itikawa
,
H.
Nishimura
,
H.
Tanaka
, and
Y.
Nakamura
, NIFS-DATA-6, 1990.
69.
Y.
Nakamura
, The Papers of Technical Meeting on Electrical Discharges, IEE Japan, ED-84-28, 1984.
70.
S.
Obata
,
M.
Komada
, and
Y.
Nakamura
, The Papers of Technical Meeting on Electrical Discharges, IEE Japan, ED-89-71, 1989.
71.
K. F.
Ness
and
R. E.
Robson
,
Phys. Rev. A
34
,
2185
(
1986
).
72.
S. R.
Hunter
,
J. G.
Carter
, and
L. G.
Christophorou
,
J. Appl. Phys.
60
,
24
(
1986
).
73.
B.
Schmidt
and
M.
Roncossek
,
Aust. J. Phys.
45
,
351
(
1992
).
74.
J.
de Urquijo
,
I.
Alvarez
,
E.
Basurto
, and
C.
Cisneros
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
32
,
1646
(
1999
).
75.
L.
Hughes
and
E.
Klein
,
Phys. Rev.
23
,
450
(
1924
).
76.
D.
Rapp
and
P.
Englander-Golden
,
J. Chem. Phys.
43
,
1464
(
1965
).
77.
B.
Adamczyk
,
A. J. H.
Boerboom
,
B. L.
Schram
, and
J.
Kistemaker
,
J. Chem. Phys.
44
,
4640
(
1966
).
78.
H.
Chatham
,
D.
Hills
,
R.
Robertson
, and
A.
Gallagher
,
J. Chem. Phys.
81
,
1770
(
1984
).
79.
N.
Djurić
,
I.
Cadez
, and
M.
Kurepa
,
Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes
108
,
R1
(
1991
).
80.
H.
Nishimura
and
H.
Tawara
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
27
,
2063
(
1994
).
81.
H. C.
Straub
,
P.
Renault
,
B. G.
Lindsay
,
K. A.
Smith
, and
R. F.
Stabbings
,
Phys. Rev. A
52
,
1135
(
1995
).
82.
V.
Tarnovsky
,
A.
Levin
,
H.
Deutsch
, and
K.
Becker
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
29
,
139
(
1996
).
83.
C.
Vallance
,
S. A.
Harris
,
J. E.
Hudson
, and
P. W.
Harland
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
30
,
2465
(
1997
).
84.
C. C.
Tian
and
C. R.
Vidal
,
Chem. Phys.
222
,
105
(
1997
).
85.
C. C.
Tian
and
C. R.
Vidal
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
31
,
895
(
1998
).
86.
K.
Gluch
,
P.
Scheier
,
W.
Schustereder
,
T.
Tepnual
,
L.
Feketeova
,
C.
Mair
,
S.
Matt-Leubner
,
A.
Stamatovic
, and
T. D.
Mark
,
Int. J. Mass Spectrom.
228
,
307
(
2003
).
87.
C.
Straub
,
D.
Lin
,
B. G.
Lindsay
,
K. A.
Smith
, and
R. F.
Stebbings
,
J. Chem. Phys.
106
,
4430
(
1997
).
88.
B. G.
Lindsay
and
M. A.
Mangan
, in
Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. New Series, Group I: Elementary Particles, Nuclei and Atoms. Volume 17, Photon and Electron Interactions with Atoms, Molecules and Ions. Subvolume C, Interactions of Phtotons and Electrons with Molecules
, edited by
W.
Martienssen
(
Springer, Berlin, Heidelberg
,
New York
,
2003
), p.
5001
.
89.
M. D.
Ward
,
S. J.
King
, and
S. D.
Price
,
J. Chem. Phys.
134
,
024398
(
2011
).
90.
O. J.
Orient
and
S. K.
Srivastava
,
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
20
,
3923
(
1987
).
91.
V.
Dose
,
P.
Pecher
, and
R.
Preuss
,
J. Phys. Chem. Ref. Data
29
,
1157
(
2000
).
92.
P. Q.
Wang
and
C. R.
Vidal
,
Chem. Phys.
280
,
309
(
2002
).
93.
Y. K.
Kim
,
W.
Hwang
,
N. M.
Weinberger
,
M. A.
Ali
, and
M. E.
Rudd
,
J. Chem. Phys.
106
,
1026
(
1997
).
94.
H.
Nishimura
,
W. M.
Huo
,
M. A.
Ali
, and
Y.-K.
Kim
,
J. Chem. Phys.
110
,
3811
(
1999
).
95.
G. P.
Karwasz
,
P.
Możejko
, and
M.-Y.
Song
,
Int. J. Mass Spectrom.
365-366
,
232
(
2013
).
96.
W.
Hwang
,
Y.-K.
Kim
, and
M. E.
Rudd
,
J. Chem. Phys.
104
,
2956
(
1996
).
97.
P. G.
Fournier
,
J.
Fournier
,
F.
Salama
,
P. J.
Richardson
, and
J. H. D.
Eland
,
J. Chem. Phys.
83
,
241
(
1985
).
98.
A. N.
Zavilopulo
,
M. I.
Mykyta
, and
O. R.
Shpenik
,
Tech. Phys. Lett.
38
,
947
(
2012
)
[
A. N.
Zavilopulo
,
M. I.
Mykyta
, and
O. R.
Shpenik
[
Piśma v Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki
38
,
69
(
2012
)].
99.
M.
Ziółkowski
,
A.
Vikar
,
M. L.
Mayes
,
A.
Bencsura
,
G.
Lendvay
, and
G. C.
Schatz
,
J. Chem. Phys.
137
,
22A510
(
2012
).
100.
D. A.
Erwin
and
J. A.
Kunc
,
Phys. Rev. A
72
,
052719
(
2005
).
101.
D. A.
Erwin
and
J. A.
Kunc
,
J. Appl. Phys.
103
,
064906
(
2008
).
102.
H. F.
Winters
,
J. Chem. Phys.
63
,
3462
(
1975
).
103.
N.
Goto
and
T.
Makabe
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
23
,
686
(
1990
).
104.
Y.
Ohmori
,
K.
Kitamori
,
M.
Shimozuma
, and
H.
Tagashira
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
19
,
437
(
1986
).
105.
M.
Hayashi
,
Electron Collision Cross-Sections Determined from Beam and Swarm Data by Boltzmann Analysis
,
NATO ASI
, Vol.
220
(
Plenum
,
New York
,
1991
), pp.
333
340
.
106.
T.
Nakano
,
H.
Toyoda
, and
H.
Sugai
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
30
,
2912
(
1991
).
107.
T.
Nakano
,
H.
Toyoda
, and
H.
Sugai
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
30
,
2908
(
1991
).
108.
C.
Winstead
,
Q.
Sun
,
V.
McKoy
,
J. L. S.
Lino
, and
M. A. P.
Lima
,
J. Chem. Phys.
98
,
2132
(
1993
).
109.
T. J.
Gil
,
B. H.
Lengsfield
,
C. W.
McCurdy
, and
T. N.
Rescigno
,
Phys. Rev. A
49
,
2551
(
1994
).
110.
M.
Bettega
,
L.
Ferreira
, and
M.
Lima
,
Phys. Rev. A
57
,
4987
(
1998
).
111.
S.
Motlagh
and
J. H.
Moore
,
J. Chem. Phys.
109
,
432
(
1998
).
112.
C.
Makochekanwa
,
K.
Oguri
,
R.
Suzuki
,
T.
Ishihara
,
M.
Hoshino
,
M.
Kimura
, and
H.
Tanaka
,
Phys. Rev. A
74
,
042704
(
2006
).
113.
D. T.
Stibbe
and
J.
Tennyson
,
New J. Phys.
1
,
2
(
1998
).
114.
J. M.
Carr
,
P. G.
Galiatsatos
,
J. D.
Gorfinkiel
,
A. G.
Harvey
,
M. A.
Lysaght
,
D.
Madden
,
Z.
Masin
,
M.
Plummer
, and
J.
Tennyson
,
Eur. Phys. J. D
66
,
58
(
2012
).
115.
T. E.
Sharp
and
J. T.
Dowell
,
J. Chem. Phys.
46
,
1530
(
1967
).
116.
P.
Rawat
,
V.
Prabhudesai
,
M. A.
Rahman
,
N.
Bhargava Ram
, and
E.
Krishnakumar
,
Int. J. Mass Spectrom.
277
,
96
(
2008
).
117.
M.
Hoshino
,
S.
Matejcik
,
Y.
Nunes
,
F.
Ferreira da Silva
,
P.
Limao-Vieira
, and
H.
Tanaka
,
Int. J. Mass Spectrom.
306
,
51
(
2011
).
You do not currently have access to this content.