三角雪花：利用六方冰晶格生长具有三重对称性的结构
材料科学
2021-06-21 v1 化学物理
科普物理
摘要
由水蒸气生长的雪晶偶尔会呈现三重（三方）对称的形态，尽管冰晶格具有六重对称的分子结构。在极端情况下，薄板状雪晶可生长为类似简单等边三角形的刻面形态。虽然远不如六方形态常见，但三方雪晶长期以来在自然界与实验室研究中均被观察到，其起源一直是一个持久的科学谜题。在本文中，我描述了如何在-14°C的空气中，于细长冰针末端以高可靠性生长板状三方结构。我进一步提出一个物理模型，描述此类结构如何自组装并发育，其由在特定温度与水蒸气过饱和度组合下触发的边缘锐化不稳定性所促进。该结果总体上支持一个冰生长中结构依赖附着动力学的综合模型，该模型已被发现可解释 Nakaya 雪晶形态图中许多总体行为。
引用
@article{arxiv.2106.09809,
title = {Triangular Snowflakes: Growing Structures with Three-fold Symmetry using a Hexagonal Ice Crystal Lattice},
author = {Kenneth G. Libbrecht},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09809},
year = {2021}
}