冰多晶型的新多样性形式：冰VI第二氢有序相的发现
材料科学
2020-06-22 v1
摘要
迄今为止已报道了冰的20多个晶态与非晶态相。冰这种非凡的多晶型性源于氢键的几何灵活性与氢有序性，并使冰成为在材料、地球与行星科学广泛领域中具有普遍性的独特存在。关于该多样性一个突出的未解问题是：如当前冰相图所推断，一个氢无序冰相是否仅转变为一个氢有序相，尽管其可能的氢构型能量相近。近期对高压氢无序相冰VI的实验揭示了除已知有序相冰XV外的一种未知氢有序形式（-XV），这或将成为该问题的反例。然而，由于缺乏实验证据，-XV是否为一个 distinct 晶相尚未明确。本文报道了冰VI的第二氢有序相——冰XIX，并通过中子衍射测量明确证实。冰VI与冰XIX之间的相界显示冰VI在氢有序化时收缩，这从热力学上使冰XIX比冰XV在更高压力区稳定，因为其体积小于冰XV。这种由压力驱动的氢有序相间的相竞争——在其他冰多晶型体中也得到理论暗示——能以不同方式诱导冰的氢有序化。因此，本研究展示了一种迄今未被发现的冰多晶型性。
引用
@article{arxiv.2006.10928,
title = {New diversity form of ice polymorphism: Discovery of second hydrogen ordered phase of ice VI},
author = {Ryo Yamane and Kazuki Komatsu and Jun Gouchi and Yoshiya Uwatoko and Shinichi Machida and Takanori Hattori and Hayate Ito and Hiroyuki Kagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10928},
year = {2020}
}