Австрийские исследователи обнаружили новую экзотическую форму льда

Как стало извкстно журналисту AOBE.RU,Лед XIX — вторая частично упорядоченная водородом фаза льда VI , ранее известной формы льда, существующей при давлении около 1 ГПа и температуре от 130 до 355 К

«Различные типы льда образуются в зависимости от давления и температуры и обладают очень разными свойствами», — сказал доктор Томас Лоэртинг из Института физической химии Университета Инсбрука и его коллеги.

«Включая обычный лед I, до сих пор было известно 18 кристаллических форм льда, которые различаются расположением атомов».

«Когда лед I сильно охлаждается, атомы водорода могут периодически располагаться в дополнение к атомам кислорода, если эксперимент проводится правильно».

«Ниже 73 K это может привести к образованию так называемого льда XI, в котором все молекулы воды упорядочены по определенной схеме. Такие упорядоченные формы льда отличаются от неупорядоченных родительских форм, особенно по своим электрическим свойствам ».

В 2009 году группа исследователей из Европы создала вариант льда VI, упорядоченный по водороду, который вошел в учебники как лед XV .

Изменив производственный процесс, доктору Лоэртингу и его коллегам недавно удалось создать вторую заказанную форму льда VI.

Для этого они значительно замедлили процесс охлаждения и повысили давление примерно до 2 ГПа.

Это позволило им расположить атомы водорода в кислородной решетке вторым образом и произвести новую форму льда, названную ice XIX.

«В то время мы нашли четкие доказательства того, что это новый упорядоченный вариант, но мы не смогли выяснить кристаллическую структуру», — сказал доктор Лоэртинг.

Используя калориметрию ex situ и дифракцию нейтронов на порошке высокого разрешения, ученые исследовали кристаллическую структуру льда XIX.

«Исходя из общепринятой практики, наличие кристаллической структуры позволяет нам присвоить этой фазе льда римское число», — заявили они.

«После последнего открытия льда XVIII в суперионной фазе, возникающего при сверхвысоком давлении, мы добавляем лед XIX к диаграмме состояния льда в универсальном диапазоне промежуточных давлений от 0,5 до 2,0 ГПа, в котором сейчас известно 13 полиморфов льда».

«Лед XIX представляет собой упорядоченную фазу, имеющую ту же топологию атома кислорода, что и его родительский, неупорядоченный лед VI, и его родственный брат, частично антисегнетоупорядоченный лед XV».

«При нагревании лед XIX превращается в два этапа сначала в лед XV при температуре выше 107 К, а затем в лед VI при 128 К.»

Отдельная группа физиков во главе с доктором Рио Ямане из Токийского университета подтвердила результаты в эксперименте при различных условиях давления.

Результаты опубликованы в двух статьях журнала Nature Communications .

aobe.ru | Актуальные новости России и мира