揭示面依赖的冰体生长动力学：基于分子动力学模拟的基底面和棱面观察
材料科学
2025-01-14 v3 软凝聚态物质
摘要
冰核与生长在许多领域至关重要，包括大气科学、解剖学和航空航天。然而，理解冰晶生长细节机制仍具有挑战性。本文利用分子动力学模拟研究了六角冰 (Ih) 基底面和主棱面 (prism1) 面处于 ice/准液层 (QLL) 界面上的结晶过程，涵盖 TIP4P/Ice 模型的广泛温度范围，并与 mW 粗粒度模型进行了比较。通过阐明结晶的温度依赖机制，系统估算了各面向的生长速率。虽然棱面通常表现出较快的生长速率，但在 TIP4P/Ice 模拟中观察到基底面与棱面生长速率之间出现温度相关的交叉，这与 QLL 厚度和性质的交叉，以及在低蒸汽压下冰晶形貌中人们熟知的柱状到板状转变相吻合。这一观察有助于解码冰晶形貌与温度之间复杂的依赖关系。
引用
@article{arxiv.2410.07050,
title = {Unveiling the Face-Dependent Ice Growth Kinetics: Insights from Molecular Dynamics on the Basal and Prism Surfaces},
author = {Jihong Shi and Maxwell Fulford and Matteo Salvalaglio and Carla Molteni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07050},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 7 figures