0 {\deg}C 下水和冰的介电谱标度
软凝聚态物质
2020-05-19 v1 无序系统与神经网络
摘要
考虑了 0 {\deg}C 下水和冰的介电谱 (10^4-10^11 Hz)，从质子电导率的角度进行了分析并相互比较。在此图像中，中心位于 1/{\tau}_W ~ 20 GHz（水中）和 1/{\tau}_I ~ 5 kHz（冰中）的 Debye 弛豫被视为 H3O+ 和 OH- 离子形式的分离电荷扩散的表现。电荷分离源于 H2O 分子的自解离，并伴随复合以维持平衡浓度 N。电荷复合是一个扩散控制过程，其特征寿命分别为水和冰的 {\tau}_W 和 {\tau}_I。静态介电常数 {\epsilon}(0) 完全由 N 决定。N 和 {\epsilon}(0) 在水 - 冰相变处大致恒定，并且由于扩散速率减慢，随着温度降低而增加。0 {\deg}C 下宽带介电谱的转变，伴随着从 {\tau}_W 到 {\tau}_I 的剧烈变化，主要是由于电荷扩散活化能的突变（变化了 0.4 eV）。
引用
@article{arxiv.1308.1229,
title = {Water and Ice Dielectric Spectra Scaling at 0 {\deg}C},
author = {V. G. Artemov and A. A. Volkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.1229},
year = {2020}
}
备注
4 pages, 3 figures