氢键隧穿：基于 Cornell势模型的质子-氕同位素效应

氢键在化学、生物和凝聚态物理学中发挥着关键作用，其中量子隧穿可以显著影响结构和动力学。同位素置换(H $\rightarrow$ D)为探测此类隧穿提供了敏感手段，但理论描述往往依赖纯数值模型或简化势，使物理解释难以把握。本文采用 Cornell势模型结合双阱薛定谔方法，来探讨质子和氕的隧穿。该模型产生半解析波函数和隧穿分裂，清晰地捕捉同位素相关的量子效应。我们呈现了隧穿分裂随同位素质量的尺度行为，讨论了势垒宽度和曲率的影响，并将模型趋势与代表性实验和计算结果进行比较。除了氢键外，该框架还为建模在谱学、酶催化和材料应用中相关双阱系统的隧穿提供了通用方法。