绿柱石限域水分子的取向有序：一项理论研究

受近期 NMR 实验启发，我们提出一个改进模型，用于研究限域于绿柱石晶体中水分子偶极矩之间的相互作用。我们的模型基于具有复六方对称性的局域晶体势来描述水偶极矩的旋转，导致偶极矩偏离 $ab$ 六方结晶学平面。该势形对偶极有序具有显著影响，其关联于偶极矩在六方 $c$ 轴上的非零投影。为揭示趋向平衡有序态的趋势，我们采用了变分平均场近似、蒙特卡洛模拟与量子隧穿。我们的分析揭示了三类平衡有序态：纯平面偶极有序且相邻平面反平行排列、偶极矩偏转且以反平行方向有序的构型，以及沿 $c$ 轴扭转的偶极螺旋结构。