超冷水中液-液与铁电相转变的相互作用
软凝聚态物质
2025-12-08 v3
摘要
水的独特特征在其热力学异常方面体现出来，对从生物学到地球物理学等多个学科都具有深远影响。被认为是合理假设，以解释其独特性，水的超冷区液-液相转变如今已在多个分子动力学模拟中观察到，并正在积极进行实验研究。本文强调了水的令人惊讶且深远的影响：铁电相和液-液相转变可以被设计为同一现象的两个面向。我们的结果基于对大量分子动力学模拟的分析，并在均值场近似下的经典密度函数理论中加以解释。该理论为铁电性在促进液-液相转变方面发挥潜在作用提供了依据。通过在分子动力学模拟中观察极化波动动力学中的集体模式，确认了在超冷低密度液态水中存在铁电有序，这些模式可追溯到对连续旋转对称性的自发破缺。我们的工作为探索水极化的静态和动态行为的新型实验研究之门打开了大门。
引用
@article{arxiv.2405.14424,
title = {The interplay between liquid-liquid and ferroelectric phase transitions in supercooled water},
author = {Maria Grazia Izzo and John Russo and Giorgio Pastore},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14424},
year = {2025}
}