利用 TIP4P/2005 水模型研究冰 - 水界面
化学物理
2014-10-02 v1 软凝聚态物质
摘要
在本工作中，我们利用 TIP4P/2005 水模型，通过分子模拟研究了共存条件下的冰 - 水界面。遵循 Hoyt 等人 [J. J. Hoyt, M. Asta and A. Karma, Phys. Rev. Lett., 86, 5530, (2001)] 提出的方法，我们通过分析界面毛细波涨落的谱来测量冰与液态水之间的界面自由能。我们得到的取向平均界面自由能为 27(2) mN/m，与最近从临界团簇尺寸的模拟数据中获得的估计值 [E. Sanz, C. Vega, J. R. Espinosa, R. Caballero-Bernal, J. L. F. Abascal and C. Valeriani, JACS, 135, 15008, (2013)] 吻合良好。我们还估算了不同晶面的界面自由能，分别得到基面、一次棱柱面和二次棱柱面的值为 27(2)、28(2) 和 28(2) mN/m。最后，我们检查了界面的结构，发现其厚度约为 4-5 个分子直径。此外，我们发现当基面暴露于流体时，界面会交替出现立方冰区域和六方冰区域。
引用
@article{arxiv.1410.0290,
title = {A study of the ice-water interface using the TIP4P/2005 water model},
author = {Jorge Benet and Luis G. MacDowell and Eduardo Sanz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.0290},
year = {2014}
}