基于 X 射线谱主成分分析（PCA）揭示水的三组分结构
软凝聚态物质
2022-10-13 v2
摘要
结合 X 射线谱的主成分分析（PCA）与 MD 模拟，我们在实验中揭示了水中三种基本组分的存在。这些组分表现出不同的结构、密度与温度依赖性。三者之中，两种主要组分对应于两组分模型所预言的低密度液体（LDL）和高密度液体（HDL），第三种组分展现出独特的 5 氢键构型并具有超高局域密度。随着温度升高，LDL 组分减少而 HDL 组分增加，第三种组分则非单调变化，在 20 C 至 30 C 附近出现峰值。第三种组分的 3D 结构进一步被阐释为五个氢键邻居在球面上的均匀分布。我们的研究揭示了水的独特三组分结构的实验证据，为理解水的特殊性质与反常现象提供了基础。
引用
@article{arxiv.2110.15184,
title = {Revealing the three-component structure of water with principal component analysis (PCA) on X-ray spectrum},
author = {Zhipeng Jin and Jiangtao Zhao and Gang Chen and Guo Chen and Zhenlin Luo and Lei Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15184},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 5 figures