纳米气相分子泵交互工作台

纳米气相分子泵

Interactive molecular-transport lab

非对称限域势场如何调制氩原子输运

操作温度、层间距、势垒和气相密度差,观察短时间方向性穿越、 详细平衡和非平衡通量之间的区别。

双纳米锥 净通量 0.00 详细平衡
正向跨越 0.00
反向跨越 0.00
净穿越 0.00
统计 z 值 0.0

Geometry and energy landscape

结构、势阱和马鞍势垒一起决定迁移概率

截面结构

双锥结构强调两侧势阱之间的马鞍势垒;锥管结构增加了周向渐变层间距和纳米管轴向扩散路径。

有效自由能 F(s)

势垒越高,跨势阱事件越少;温度越高,高能尾部越容易越过势垒,但过强热扰动会削弱结构选择性。

Proof boundary

数学证明应该证明“边界”,不是证明无源永动泵

平衡态无持续净流

保守势场中的过阻尼扩散可写为:

J = -D exp(-βU) ∇[ exp(βU) ρ ]

平衡分布为:

ρ_eq = C exp(-βU)  ⇒  J_eq = 0

所以,几何不对称不能在等温平衡态下单独产生长期净流。

非平衡边界下可以有通量

沿路径坐标 s 的稳态通量为:

J = {e^(βF(a))c(a) - e^(βF(b))c(b)}
    / ∫[a,b] e^(βF(s))/D(s) ds

结构改变的是自由能剖面和通道阻力;驱动力来自密度差、化学势差或其他外部非平衡源。

循环判据

Simulation audit

把“看起来有方向”变成可审查的统计证据

事件统计显著性

有效路径识别

有效输运应追踪同一原子完整路径。仅在统计面附近往返穿越,尤其是沿纳米管外壁的轴向扩散,不应直接等同于泵送。

Originality position

更稳妥的创新点:结构设计与验证框架

不宜主张

  • 完全原创的分子泵基本原理
  • 等温平衡态下无源持续泵送
  • 范德华力自身提供持续做功来源
  • 短时间净穿越可直接外推为宏观泵速

可以主张

  • 双碳纳米锥嵌套夹层结构
  • 偏心锥管组合的渐变层间距设计
  • 马鞍势垒、局域原子云和跨阱迁移解释
  • 针对氩气体系的 MD 验证路线