无液-液相变的流体中类水反常现象与固-非晶转变相关
软凝聚态物质
2023-04-19 v1
摘要
关于水反常行为最被接受的解释是：在过冷区存在两种液体之间的相变（LLPT），并在更低温度下与玻璃态一级相变相连。双长度尺度势是一种有效的方法，长期以来被用于理解具有类水反常性质的流体，以及近来用于理解胶体与纳米颗粒的行为。这些势可被参数化为具有不同形状，例如纯排斥斜坡，如 de Oliveira 等人提出的模型 [J. Chem. Phys. 124, 64901 (2006)]。该模型虽无 LLPT，却具有类水反常。为揭示类水反常与固相之间的关联，我们采用分子动力学模拟。我们分析了冷却条件下的流-固转变，观察到两种固态晶相（BCC 与 HCP）以及两个非晶区域。我们展示了尺度间的竞争如何在 BCC 晶体中形成非晶团簇，从而导致低温下的非晶化。在流体相中也发现了类似机制，系统在 出现极大值之处由类 BCC 结构转变为类非晶结构。由此，我们可将两种流体结构间的竞争与 BCC 相中的非晶团簇化联系起来。这些发现有助于理解无液-液临界点的系统中类水行为的起源。
引用
@article{arxiv.2302.05999,
title = {Solid-amorphous transition is related to the waterlike anomalies in a fluid without liquid-liquid phase transition},
author = {José Rafael Bordin and Leandro B. Krott},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.05999},
year = {2023}
}