Core Concepts
氷Ihの表面は混合Ih-Ic構造の再構成表面で、表面の無秩序化が前融解の開始を示す。
Abstract
本研究では、qPlus型低温原子間力顕微鏡を用いて、六方晶氷(氷Ih)の基底面(0001)表面の原子分解能イメージングに成功した。その結果、氷Ih表面は、六方晶(Ih)と立方晶(Ic)の混合ナノドメインからなる(\sqrt{19}\times \sqrt{19})の周期的な再構成構造を持つことが明らかになった。密度汎関数理論計算により、この再構成表面は、dangling OH結合間の静電反発を最小化することで安定化されていることが示された。さらに、120ケルビン以上の温度では、Ih-Ic境界の欠陥領域から表面の無秩序化が始まり、平面的な局所構造の形成によって前融解が促進されることが観察された。これらの結果は、長年の氷表面構造に関する議論に終止符を打ち、氷の物理化学の理解を一新する可能性がある。
Stats
氷Ih表面の(\sqrt{19}\times \sqrt{19})再構成構造
表面の無秩序化が始まる温度: 120ケルビン以上
Quotes
"氷表面は混合Ih-Ic構造の再構成表面で安定化されている"
"表面の無秩序化は欠陥領域から始まり、平面的な局所構造の形成によって前融解が促進される"