液态水在室温下的压力诱导结构与介电特性变化
材料科学
2026-03-31 v1 化学物理
计算物理
摘要
理解水的压力依赖介电特性对于广泛的科学和实际应用至关重要。本研究采用在密度泛函理论数据上训练的深度神经网络来探讨室温下液态水的介电特性，覆盖 0.1 MPa 到 1000 MPa 的压力范围。我们观察到随压力增加，静电介电常数 呈非线性增加，这一趋势在质体上与实验观察一致。这种 的增加主要归因于压缩下水的密度增加，这增强了氢键网络中集体偶极涡动以及介电响应。尽管 增加，但我们的结果显示，随压力增加，Kirkwood 相关因子 会减小。这一 的减小归因于压力引起的氢键网络结构扭曲，这些扭曲通过破坏水分子理想四面体排列来削弱偶极相关。
引用
@article{arxiv.2502.09915,
title = {Pressure-Induced Structural and Dielectric Changes in Liquid Water at Room Temperature},
author = {Yizhi Song and Xifan Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.09915},
year = {2026}
}