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石墨通过量子滤波氢同位素

介观与纳米尺度物理 2025-10-10 v1 材料科学 量子物理

摘要

面向能源、医疗和工业领域的日益增长的需求,我们研究了一种同时具备高分离系数和经济可行性的氢同位素分离技术。我们的发现表明,通过两维石墨层过滤同位素提供了一种异常高效的量子力学方法进行同位素分离。利用最近开发的氢同位素与石墨中碳原子之间的成对势能,我们检视了同位素在石墨层附近的经典轨迹,以及通过石墨层的量子隧穿特性。通过多种量子力学方法,我们计算了同位素的隧穿概率和量子机械同位素黏附概率。我们的研究表明,通过石墨层进行的量子滤波可作为一种有效的技术,用于从质子中富集脱氢。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.07461,
  title  = {Quantum Filtering of Hydrogen Isotopes through Graphene},
  author = {Joshua Hale and Theja N. De Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.07461},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages with 11 figures