亚千电子伏能量区间的增强核聚变

核聚变需要克服或穿越数百千电子伏的排斥性库仑势垒，这使得亚千电子伏能量下的聚变概率变得极其微小。然而，在凝聚态物质中，反应核的电子和结构环境可以深刻改变聚变速率。在这里，我们证明了金属箔内的氘-氘聚变在低于2.5千电子伏的能量下表现出显著的增强和反应产额平台——这与随能量降低而预期的指数抑制相反。利用结合电化学氘加载和离子束轰击的双室平台，我们表明钯和钛氢化物中的聚变产额相比理论裸核聚变速率增强了超过10^18倍。这些结果表明，对低能聚变过程的访问可以由材料自由度控制。这种材料驱动的聚变机制为研究和最终工程化固体中的核反应建立了一个可重复、可调谐的框架。虽然这里报道的反应速率较低，但这些对材料调制聚变过程的见解为理解凝聚态环境如何影响未来聚变能源概念提供了潜在基础。