乙炔:氨塑性共晶中的核量子效应
化学物理
2023-10-03 v1 地球与行星天体物理
材料科学
统计力学
摘要
有机分子固体可表现出丰富的相图。除结构独特的相之外，平动与转动自由度可在不同状态点熔化，从而产生部分无序的固相。这些材料中的结构与动力学无序会对有机固体的物理性质产生显著影响，因而有必要在原子尺度上深入理解无序。当这些无序相在低温下形成时，尤其在含轻原子核的晶体中，核量子效应的重要性会使材料性质的预测变得复杂。作为一个例子，我们研究了乙炔:氨（1:1）共晶的有序-平动、无序-转动塑性相的结构与动力学中的核量子效应，该共晶预期存在于土星卫星泰坦的表面。泰坦的低表面温度（约 90 K）表明，在这些环境中原子核的量子力学行为可能对本共晶及其他分子固体十分重要。通过使用神经网络势结合环聚合物分子动力学模拟，我们表明核量子效应通过削弱氢键，增加了乙炔:氨（1:1）共晶内的取向无序与转动动力学。我们的结果表明，核量子效应对准确模拟低温环境中分子固体及其物理性质十分重要。
引用
@article{arxiv.2310.00480,
title = {Nuclear Quantum Effects in the Acetylene:Ammonia Plastic Co-crystal},
author = {Atul C. Thakur and Richard C. Remsing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00480},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 12 figures