纯水的新型连贯间隙冰模型第二部分：解释相互矛盾的霍尔数据
材料科学
2019-07-31 v1
摘要
在本文第一部分中，纯水的电学行为由一种间隙冰模型描述，即所谓质子半导体间隙冰（PSII）模型。液态水由完整的类冰晶格构成，其中存在显著比例的空晶格位点和填充开放类冰晶格间隙位点的水分子。研究表明，在水中占主导的并非 Grotthuss 机制，而是与空位相连的 H 和 OH 离子受热诱导的跳跃机制。在第二部分中，我们进一步探究该跳跃机制，并将其与主流模型仍无法解释的小离子霍尔迁移率相对照。我们发现了两类复合物。第一类由带与离子相反电荷的空位（HVL 和 OHVD）或中性空位（HV 和 OHV）构成。这些复合物负责离子迁移率的主要部分。然而，它们的运动改变了晶格结构的电极化密度，从而阻断了这些复合物的霍尔效应。第二类复合物包含与离子电荷相似的空位（HVD 和 OHVL）。此类仅负责电迁移率的很小一部分（10-20%），但其运动不改变晶格结构的电极化。它们正是所测得的离子小霍尔迁移率的来源。
引用
@article{arxiv.1907.12840,
title = {A new and coherent interstitial-ice model for pure water part II: explaining the conflicting Hall data},
author = {John De Poorter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12840},
year = {2019}
}