原子通过纳米多孔膜量子输运的三维波包方法
介观与纳米尺度物理
2017-10-09 v1
摘要
量子现象与轻原子和分子通过纳米多孔二维（2D）膜的输运相关。事实上，（亚）纳米孔提供的约束增强了量子效应，如隧穿和零点能（ZPE），甚至导致给定元素不同同位素的量子筛分。然而，在优先采用经典理论或近似量子模型的方法中，这些特征并不总是被考虑。在这项工作中，我们提出了一种精确的三维波包传播方法，用于模拟原子通过周期性二维膜的输运。报告了He和He通过石墨炔以及通过多孔石墨烯模型的计算结果。对于He-石墨炔，基于隧穿校正过渡态理论的估计是正确的：隧穿和ZPE效应都非常重要，但两者之间的竞争导致He/He选择性中等偏小。因此，忽略一种或另一种量子效应的公式是不合适的。对于He同位素通过泄漏石墨烯的输运，计算得到的透射概率具有高度结构，表明存在广泛的吸附共振，并且由此产生的速率系数和选择性比率与过渡态理论的预测不一致。本方法可作为研究更近似方法有效范围的基准。
引用
@article{arxiv.1702.03145,
title = {Three-Dimensional Wave Packet Approach for the Quantum Transport of Atoms through Nanoporous Membranes},
author = {Alfonso Gijón and José Campos-Martínez and Marta I. Hernández},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.03145},
year = {2017}
}
备注
4 figures