离子水在离心过程中 Einstein 关系的极端失效
软凝聚态物质
2025-11-03 v1
摘要
我们在 40°C 下提供了证据表明，纯水和稀溶液在强离心场中的 Einstein 关系(ER)完全失效。 同位型(如 H2O-18)和溶质的迁移速度仅为基于 ER 预测的速度的 5%。 在添加溶质后，ER 得以恢复，且溶质浓度超过一个转移浓度(ct)即可实现。 我们进一步发现了溶质的部分摩尔密度、离心加速度与 ct 之间的新尺度定律，这一定律可由类比阿瓦辛模型的两相模型进行定量描述。 这种失效可能源于水中长程偶极相互作用或氢键网络的扰动，而这些扰动可以通过溶质的存在来消除。 该报告表明，研究离心过程中的传输可作为理解液体中基本传输特性和复杂相互作用的新策略。
引用
@article{arxiv.2510.27561,
title = {Extreme breakdown of the Einstein relation in liquid water under centrifugation},
author = {Joseph F. Wild and Yihan Li and Keyue Liang and Aishwarya S. Gujarathi and Heng Chen and Alex N. Halliday and Stephen E. Cox and Yuan Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27561},
year = {2025}
}
备注
Main text (11 pages) and Supporting information (20 pages)