科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最小冰立方新結(jié)構(gòu)
從中國科學(xué)院大連化物所獲悉,該所江凌研究員和楊學(xué)明院士團(tuán)隊與清華大學(xué)李雋教授研究組合作,利用自主研制的基于大連相干光源的中性團(tuán)簇紅外光譜實驗方法,發(fā)現(xiàn)了多個最小冰立方的新結(jié)構(gòu),這些最小冰立方是由8個水分子組成的水團(tuán)簇,這為揭開冰的微觀結(jié)構(gòu)和形成機(jī)制提供了新思路。相關(guān)成果于近日發(fā)表在《自然·通訊》上。 冰在我們的生活中是普遍存在的。然而,由于冰的結(jié)晶過程非常迅速并且難以控制,精確解析微冰結(jié)構(gòu)和形成機(jī)制仍是一個巨大的科學(xué)難題。研究水分子如何一步步成長為水分子團(tuán)簇、液態(tài)水和冰的過程,對理解冰的微觀結(jié)構(gòu)和形成機(jī)制至關(guān)重要。 江凌和楊學(xué)明團(tuán)隊利用自主研制的中性團(tuán)簇紅外光譜實驗裝置在研究中發(fā)現(xiàn),中性水分子八聚體(H2O)8的紅外光譜呈現(xiàn)出冰的光譜特征。此外,李雋研究組采用自編的TGMin程序結(jié)合高精度的量子化學(xué)理論方法,計算出水分子八聚體的各種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和紅外光譜,理論結(jié)果與實驗結(jié)果高度吻合,說明這些最小冰立方是由8個水分子組成的水團(tuán)簇。 |