過冷水中程有序結(jié)構(gòu)的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究.pdf

1、本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，對(duì)過冷水中程有序結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。探討了表征過冷水中程有序結(jié)構(gòu)的方法以及不同密度下過冷水的中程有序結(jié)構(gòu)。
　　我們用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬了過冷水的中程有序結(jié)構(gòu)。除觀察到O-O偏結(jié)構(gòu)因子出現(xiàn)預(yù)峰外，我們還首次發(fā)現(xiàn)了第二配位層鍵角分布的特征角30°，這些都標(biāo)志著體系中原子排列在中程序尺寸上的有序性。由此我們提出了一個(gè)表征過冷水中程有序結(jié)構(gòu)的四面體角共享(CST)模型，它能很好地解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果并有助于理解水的基本性質(zhì)

2、。
　　我們用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬了多個(gè)密度下過冷水的短程和中程有序結(jié)構(gòu)。在密度為0.9,1.0和1.1 g/cm3時(shí)，隨溫度降低，在氫鍵的作用下，氧原子之間慢慢形成四面體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，體系在中程序尺寸上出現(xiàn)明顯的CST結(jié)構(gòu)，這說(shuō)明體系中存在中程有序結(jié)構(gòu)。當(dāng)密度為1.2和1.3 g/cm3時(shí)，第二配位層鍵角分布的特征角30°相對(duì)不明顯。這說(shuō)明，體系在密度低于1.1 g/cm3時(shí)為具有明顯CST結(jié)構(gòu)的低密度非晶冰；而密度高于1.1 g/