根据奥斯瓦尔德的步骤规则,液相表达到冰VI和冰XII
Xuan Zhang1, Minglin Wu1, Kenji Mochizuki1
1Department of Chemistry, Zhejiang University, Hangzhou 310028, People's Republic of China.
The Journal of chemical physics
|December 17, 2025
概括
研究人员使用分子动力学模拟来探索冰结晶的途径. 他们确定了指导冰XII和冰VI形成的特定晶体平面,澄清了过渡机制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
- 晶体学 晶体学是指结晶学.
背景情况:
- 六角冰 (冰Ih) 在压缩下可以转化为高密度无形冰 (HDA).
- 在加热时,HDA转化为各种冰相 (IV,VI,XII),但结晶途径尚不清楚.
- 之前的模拟表明,一个由排序的冰Ih可以形成一个新的相 (冰M) 而不是无形化.
研究的目的:
- 阐明管理从冰M到冰XII的过渡的分子机制.
- 研究冰M的结晶路径及其无序形式 (冰Md).
- 确定影响冰核形成和生长的特定晶体平面.
主要方法:
- 使用了分子动力学 (MD) 模拟.
- 模拟的重点是冰M和冰Md之间的固体液体共存.
- 用计算的化学潜力来分析相位过渡.
主要成果:
- 一个特定的晶体平面被确定为促进冰XII核形成.
- 另一个平面通过新的中间阶段 (冰Md2) 促进了冰VI的形成.
- 观察到的液相表与奥斯瓦尔德的步骤规则保持一致.
结论:
- 冰上M/Md的特定晶体平面决定了不同的结晶路径.
- 从冰M/Md中形成冰XII和冰VI是由特定的表面相互作用介导的.
- 这些发现为冰结晶机制提供了分子层面的理解.
