1-丙醇的Debye过程的分子动力学研究

我们通过全原子分子动力学模拟，在340 K至200 K的温度范围内再现了1-丙醇介电响应中的Debye过程。通过分析偶极相关，发现$\alpha$弛豫源于氢键断裂，而主导的Debye过程则来自跨分子径的长程交叉相关。通过分离簇内外贡献，证明氢键超分子簇占静态介电响应的主要部分，而簇外分子在低温下仅起次要作用。此外，簇在超过$\alpha$弛豫时间的尺度上并不保持连通性。这表明簇通过向新加入的分子传递对齐来稳定化超过单个分子弛豫时间的取向相关。这些发现从微观层面证明了单醇类中Debye弛豫源于氢键簇的集体动力学，为研究其他氢键键合液体的介电光谱提供了框架。