波纹平面间纳米限域水的模拟

理想平面壁间的二维纳米限域水已成为大量研究的主题，旨在理解水对限域的本征响应，避免考虑实际限域材料的化学性。本工作中，我们通过计算机模拟（同时使用经验势和从第一性原理出发）研究此类纳米限域水在周期限域势下的响应。我们提出一种模拟限域壁原子振荡的周期限域势，其允许改变晶格参数和振荡幅度。我们针对三角晶格进行，采用若干晶格参数值：一个与Ih冰层公度理想，其他值对应更真实的基底。对于前者，观察到熔化温度总体上升。然而，尽管外部周期性并不利于它，液体保持双层三角结构。第一性原理液体在其分层和堆叠中受调制显著影响，即使在相对小的限域调制幅度下。超过某临界调制幅度，平坦限域中存在的六方相被替换为不同于平坦限域中遇到的任何相的三层晶相。对于更真实的晶格参数，液体未显示更高冻结趋势，但随着粗糙度强度增加明显呈现非均匀行为。尽管有此预期非均匀性，液体的结构和动力学响应惊人地对外界调制不敏感。尽管第一性原理计算给出比经验势观察到的更三角化的液体，两者对研究的主要结论惊人地一致。