高压下氮水合物中一种低密度填充冰相的发现
材料科学
2025-08-14 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们结合中子衍射、拉曼光谱和晶体结构预测，绘制了室温下氮水合物在高达16 GPa的高压相图。我们揭示了从sI/sII笼形物到六方(sH)和四方(sT)相，最终在1.8 GPa以上形成一种此前未知的、属于Pnma空间群的正交填充冰结构的丰富结构转变序列，我们将其命名为NH-V。这一新相无法归属于任何已知的冰框架——例如高压甲烷水合物MH-III (Imma)或MH-IV (Pmcn)——并且其密度比稳定的冰VII低约30%，这表明存在独特的水-氮相互作用。我们的结果完善了对极端条件下氮水合物行为的理解，并证明了氮和水在高达16 GPa下形成稳定填充冰结构的倾向，这对行星科学具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2508.09771,
title = {Discovery of a low-density filled-ice phase in nitrogen hydrate at high pressure},
author = {Selene Berni and Sophie Espert and Tomasz Poreba and Simone Di Cataldo and Richard Gaal and Gabriel Tobie and Erwan Le Menn and Thomas C. Hansen and Roberto Bini and Livia Eleonora Bove},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.09771},
year = {2025}
}