三氕暴露下石墨烯结构修饰：3H化学吸附主导β辐射导致的缺陷形成
材料科学
2025-12-08 v1 高能物理 - 实验
摘要
石墨烯暴露于三氕气体后的潜在结构修饰对于基于膜的氢同位素分离至关重要。此类修饰不能仅通过电子辐照来解释。相反，由于衰变后残留的三氕自由基导致的三氕化是导致石墨烯表面修饰的主要作用，正如由共聚焦拉曼光谱确认的那样。三氕原子与石墨烯表面相互作用的效果超过了能量为平均5.7 keV的β粒子电子辐照的效果。在目前在缺乏三氕的情况下高电子剂量下与之前的研究相比，三氕的极低浓度即可在短暴露时间内诱导大量的sp3型和空位型缺陷。我们的研究结果通过对石墨烯 bombardment with 三氕原子的分子动力学模拟得到支持。因此，三氕的饱和可能改变其对氢同位素的渗透性，从而影响潜在的应用。
引用
@article{arxiv.2506.20304,
title = {Graphene structure modification under tritium exposure: 3H chemisorption dominates over defect formation by \b{eta}-radiation},
author = {Alexandra Becker and Genrich Zeller and Holger Lippold and Ismail Eren and Lara Rkaya Müller and Paul Chekhonin and Agnieszka Beata Kuc and Magnus Schlösser and Cornelius Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20304},
year = {2025}
}