✖


Jump to content

Фазы льда

    Add links
    (Перенаправлено с Ice IX )
    Лог-лин давления и температуры фазовая диаграмма воды. Римские цифры соответствуют некоторым ледяным фазам, перечисленным ниже.

    Фазы льда — это все возможные состояния вещества воды . как твердого тела двадцать одна фаза, включая как кристаллические, так и аморфные В настоящее время наблюдаются льды различной плотности.

    Теория [ править ]

    Большинство жидкостей под повышенным давлением замерзают при более высоких температурах, поскольку давление помогает удерживать молекулы вместе. Однако сильные водородные связи в воде делают ее иной: при некоторых давлениях выше 1 атм (0,10 МПа) вода замерзает при температуре ниже 0 °C. Под воздействием более высокого давления и различных температур лед может образовывать девятнадцать отдельных известных кристаллических фаз. При осторожном подходе по крайней мере пятнадцать из этих фаз (одним из известных исключений является лед X) могут быть восстановлены при атмосферном давлении и низкой температуре в метастабильной форме. [1] [2] Типы различаются по кристаллической структуре, упорядочению протонов, [3] и плотность. Под давлением также существуют две метастабильные фазы льда, обе полностью разупорядоченные по водороду; это Ice IV и Ice XII.

    Кристаллическая структура [ править ]

    Кристаллическая структура льда I h . Пунктирные линии представляют собой водородные связи.
    Кристаллическая структура льда XII

    Принятая кристаллическая структура обычного льда была впервые предложена Лайнусом Полингом в 1935 году. Структура льда I h представляет собой решетку вюрцита , примерно одну из морщинистых плоскостей, состоящих из мозаичных шестиугольных колец, с атомом кислорода в каждой вершине и краями кольца, образованные водородными связями . Плоскости чередуются по схеме ABAB, причем плоскости B являются отражением плоскостей A вдоль тех же осей, что и сами плоскости. [4] Расстояние между атомами кислорода вдоль каждой связи составляет около 275 пм и одинаково между любыми двумя связанными атомами кислорода в решетке. Угол между связями в кристаллической решетке очень близок к тетраэдрическому углу 109,5°, что также весьма близко к углу между атомами водорода в молекуле воды (в газовой фазе), составляющему 105°.

    Этот тетраэдрический угол связи молекулы воды по существу объясняет необычно низкую плотность кристаллической решетки - для решетки выгодно располагать тетраэдрические углы, даже несмотря на то, что увеличение объема кристаллической решетки приводит к потерям энергии. В результате большие шестиугольные кольца оставляют почти достаточно места для существования внутри другой молекулы воды. Это придает природному льду его редкое свойство: он менее плотный, чем его жидкая форма. Шестиугольные кольца с тетраэдрическими углами и водородными связями также являются механизмом, благодаря которому жидкая вода становится наибольшей плотностью при 4 ° C. Вблизи температуры 0 °С в жидкой воде образуются крошечные шестиугольные ледяные решетки , с большей частотой ближе к 0 °С. Этот эффект уменьшает плотность воды, в результате чего она становится максимальной при температуре 4 ° C, когда структуры образуются нечасто.

    В самой известной форме льда, льду I h , кристаллическая структура характеризуется атомами кислорода, образующими гексагональную симметрию с , близкими к тетраэдрическим углами связи . Эта структура стабильна до -268 ° C (5 K; -450 ° F), о чем свидетельствует дифракция рентгеновских лучей. [5] и измерения теплового расширения с чрезвычайно высоким разрешением. [6] Лед I h также стабилен при давлении примерно до 210 мегапаскалей (2100 атм), при котором он переходит в лед III или лед II. [7]

    Аморфный лед [ править ]

    Хотя большинство форм льда являются кристаллическими, существует также несколько аморфных (или «стекловидных») форм льда. Такой лед представляет собой аморфную твердую форму воды, в молекулярной структуре которой отсутствует дальний порядок. Аморфный лед производится либо путем быстрого охлаждения жидкой воды до температуры стеклования (около 136 К или -137 ° C) за миллисекунды (поэтому молекулам не хватает времени для образования кристаллической решетки ), либо путем сжатия обычного льда при низкие температуры. Самая распространенная форма на Земле, лед низкой плотности, обычно образуется в лаборатории путем медленного накопления молекул водяного пара ( физическое осаждение из паровой фазы ) на очень гладкой металлической кристаллической поверхности при температуре 120 К. в космическом пространстве Ожидается, что он будет образуются аналогичным образом на различных холодных подложках, например, на частицах пыли. [8] Напротив, сверхзакаленная стеклообразная вода (HGW) образуется путем распыления мелкого тумана капель воды в жидкость, такую ​​​​как пропан, при температуре около 80 К, или путем сверхзакалки мелких капель микрометрового размера на держателе образца, хранящемся при температуре жидкого азота , 77 К. , в вакууме. Скорость охлаждения выше 10 4 K/s необходим для предотвращения кристаллизации капель. При температуре жидкого азота 77 К HGW кинетически стабилен и может храниться в течение многих лет.

    Аморфные льды обладают свойством подавлять дальние колебания плотности и поэтому являются почти сверходнородными . [9] Несмотря на эпитет «лед», классификационный анализ с использованием нейронных сетей показал, что аморфные льды представляют собой стекла . [10]

    Состояния, давления от зависящие

    Фазовая диаграмма воды расширена до отрицательных давлений, рассчитанных с помощью модели TIP4P/2005. [11]

    Лед из теоретической суперионной воды может иметь две кристаллические структуры. При давлении более 50 ГПа (7 300 000 фунтов на квадратный дюйм) такой суперионный лед приобретет объемноцентрированную кубическую структуру. Однако при давлениях, превышающих 100 ГПа (15 000 000 фунтов на квадратный дюйм), структура может перейти к более стабильной гранецентрированной кубической решетке. По некоторым оценкам, при чрезвычайно высоком давлении около 1,55 ТПа (225 000 000 фунтов на квадратный дюйм) лед приобретет металлические свойства. [12]

    Тепло и энтропия [ править ]

    Альтернативная формулировка фазовой диаграммы для некоторых льдов и других фаз воды. [13]

    Лед, вода и водяной пар могут сосуществовать в тройной точке , которая составляет ровно 273,16 К (0,01 °C) при давлении 611,657 Па . [14] [15] Кельвин как определялся 1 / 273,16 разницы между этой тройной точкой и абсолютным нулем , [16] хотя это определение изменилось в мае 2019 года. [17] В отличие от большинства других твердых тел, лед трудно перегреть . В эксперименте лед при температуре -3 °C был перегрет примерно до 17 °C в течение примерно 250 пикосекунд . [18]

    Зависимость таяния льда от давления

    Скрытая теплота плавления составляет 5987 Дж/моль , а скрытая теплота сублимации – 50 911 Дж/моль . Высокая скрытая теплота сублимации главным образом указывает на прочность водородных связей в кристаллической решетке. Скрытая теплота плавления намного меньше, отчасти потому, что жидкая вода при температуре около 0 ° C также содержит значительное количество водородных связей. Напротив, структура льда II является водородоупорядоченной, что помогает объяснить изменение энтропии на 3,22 Дж/моль, когда кристаллическая структура меняется на структуру льда I. Кроме того, лед XI, ромбическая, водородоупорядоченная форма льда I h считается наиболее стабильной формой при низких температурах.

    Энтропия перехода от льда XIV к льду XII оценивается в 60% энтропии Полинга на основе измерений ДСК. [19] Образование льда XIV из льда XII более благоприятно при высоком давлении. [20]

    Когда аморфный лед средней плотности сжимается, высвобождается и затем нагревается, он выделяет большое количество тепловой энергии, в отличие от других водяных льдов, которые возвращаются к своей нормальной форме после аналогичной обработки. [21]

    расстройство Водородное ​ ​

    См. Также: Правила льда и Геометрическое разочарование § Водяной лед.

    Структура вюрцита. В Ice I h атомы кислорода располагаются в узлах решетки, а атомы водорода — на связях между узлами решетки. Каждый атом кислорода имеет 4 соседних. Обратите внимание, что решетка разделена на два подмножества, которые здесь окрашены в черный и белый цвета.

    Атомы водорода в кристаллической решетке располагаются очень близко вдоль водородных связей, причем так, что сохраняется каждая молекула воды. Это означает, что к каждому атому кислорода в решетке примыкают два атома водорода: примерно в 101 пм по длине связи 275 пм для льда Ih. Кристаллическая решетка допускает существенный беспорядок в положениях атомов водорода, вмороженных в структуру, когда она охлаждается до абсолютного нуля. В результате кристаллическая структура содержит некоторую остаточную энтропию, присущую решетке и определяемую количеством возможных конфигураций положений водорода, которые могут быть образованы при сохранении требования, чтобы каждый атом кислорода имел только два атома водорода в самой близкой близости, и каждый Н-связь, соединяющая два атома кислорода, имеющих только один атом водорода. [22] Эта остаточная энтропия S 0 равна 3,4±0,1 Дж моль. −1 К −1 . [23]

    Расчеты [ править ]

    Существуют различные способы аппроксимации этого числа, исходя из первых принципов. Ниже приводится тот, который использовал Лайнус Полинг . [24] [25]

    имеется заданное число N Предположим, что в решетке льда молекул воды. Чтобы вычислить ее остаточную энтропию, нам нужно подсчитать количество конфигураций, которые может принять решетка. Атомы кислорода закреплены в узлах решетки, а атомы водорода расположены на ее краях. Проблема состоит в том, чтобы выбрать один конец каждого края решетки, с которым будет связываться водород, таким образом, чтобы каждый атом кислорода по-прежнему был связан с двумя атомами водорода.

    Атомы кислорода можно разделить на два набора в шахматном порядке, показанных на рисунке в виде черных и белых шариков. Обратите внимание на атомы кислорода в одном наборе: их N /2 . Каждый из них имеет четыре водородные связи: два атома водорода расположены близко к нему, а два — подальше. Это означает, что существуют разрешенные конфигурации атомов водорода для этого атома кислорода (см. Биномиальный коэффициент ). Таким образом, имеется 6 Н /2 конфигурации, удовлетворяющие этим N /2 атомам. Но теперь рассмотрим оставшиеся N /2 атомы кислорода: они, вообще говоря, не будут удовлетворены (т. е. рядом с ними не будет ровно двух атомов водорода). Для каждого из них есть 2 4 = 16 возможных расположений атомов водорода вдоль их водородных связей, из них разрешено 6. Таким образом, мы наивно ожидаем, что общее количество конфигураций будет

    Используя формулу энтропии Больцмана , заключаем, что

    где k — постоянная Больцмана , а R — молярная газовая постоянная . Итак, молярная остаточная энтропия равна .

    Тот же ответ можно найти и другим способом. Сначала сориентируйте каждую молекулу воды случайным образом в каждой из 6 возможных конфигураций, затем проверьте, что каждый край решетки содержит ровно один атом водорода. Если предположить, что ребра решетки независимы, то вероятность того, что одно ребро содержит ровно один атом водорода, равна 1/2, а поскольку всего ребер 2N, мы получаем общее количество конфигураций , как и прежде.

    Уточнения [ править ]

    Кристаллическая структура льда VIII

    Эта оценка «наивна», поскольку предполагает, что шесть из 16 водородных конфигураций для атомов кислорода во втором наборе могут быть выбраны независимо, что неверно. Можно использовать более сложные методы, чтобы лучше аппроксимировать точное количество возможных конфигураций и получить результаты, более близкие к измеренным значениям. Нэгл (1966) использовал суммирование рядов, чтобы получить . [26]

    В качестве наглядного примера уточнения рассмотрим следующий способ уточнения второго метода оценки, приведенного выше. Согласно ей, шесть молекул воды в шестиугольном кольце позволили бы конфигурации. Однако при явном перечислении на самом деле существует 730 конфигураций. Теперь в решетке каждый атом кислорода участвует в 12 гексагональных кольцах, поэтому всего имеется 2N колец для N атомов кислорода, или по 2 кольца на каждый атом кислорода, что дает уточненный результат . [27]

    Известные фазы [ править ]

    Эти фазы названы по номенклатуре Бриджмена . Большинство из них были созданы только в лаборатории при разных температурах и давлениях. [28]

    Фаза Год открытия Температурные пороги Пороги давления Плотность Кристаллическая форма Другие характеристики
    Лед я ч NA (всегда известно) 273,15 К (0 ° C ) (замерзание) NA (атмосферный) 0,917 г/см 3 Шестиугольный Практически весь лед в биосфере представляет собой лед Ih , за исключением лишь небольшого количества льда Ic . Имеет показатель преломления 1,31.
    Лед я с 1943/2020 [29] [30] 130 и 220 К (-143 и -53 °С) (формирование);

    240 К (-33 ° C) (пересчет в лед I h ) [31] [32]

    		NA (атмосферный) Похоже на: Ice Ih Алмаз [33] Метастабильный кубический кристаллический вариант льда.
    Аморфный лед низкой плотности (LDA) 1930-е годы [34] NA (атмосферное или ниже) 0,94 г/см 3 [35] NA (аморфный) Вероятно, самая распространенная фаза во Вселенной. [34] Более вязкая , чем обычная вода. [35] [36] [37]
    Аморфный лед средней плотности (МДА) 2023 [21] [38] 73,15 К (-200 ° С) (замерзание) NA (требуется поперечная сила ) 1,06±0,06 г/см 3 [39] NA (аморфный) Экспериментальная процедура генерирует силу сдвига путем измельчения льда в порошок с помощью шариков из нержавеющей стали шириной в сантиметр, добавленных в контейнер.
    Аморфный лед высокой плотности (HDA) 1984 [40] <140 К (-133 °С) (нормальное образование);

    <30 К (-243,2 °С) (осаждение из паровой фазы); [35] [41] 77 К (-196,2 ° С) (точка стабильности) [40]

    		При 77 К (-196,2 °С): 1,6 ГПа (образование из Ih); [40] 0,5 ГПа (образование из LDA) [42] 1,17 г/см 3 (окружающее давление) [40] NA (аморфный)
    Аморфный лед очень высокой плотности (VHDA) 1996 [43] 160 К (-113 °С) (образование из HDA);

    77 К (-196,2 ° С) (точка стабильности)

    		1 и 2 ГПа (образование при 160 К (-113 °С)); окружающая среда (при 77 К (-196,2 ° C)) 1,26 г/см 3 (77 К (-196,2 ° C; давление окружающей среды) [44] NA (аморфный)
    Лед II 1900 [45] 190 К (-83°С) - 210 К (-63°С) (образование из льда I h );

    77 К (-196,2 ° С) (точка стабильности) [45]

    		300 МПа [46] Ромбоэдрический
    Лед III 1900 [45] 250 К (-23 °С) (образование из жидкой воды);

    77 К (-196,2 ° С) (точка стабильности) [45]

    		300 МПа (формирование из жидкой воды) [46] 1,16 г/см 3 (при 350 МПа) [47] четырехугольный Очень высокая относительная диэлектрическая проницаемость 117. Удельный вес 1,16 по воде.
    Лед IV 1900 [45] 190 К (-83 °С) – 210 К (-63 °С) (образование из HDA);

    77 К (-196,2 ° С) (точка стабильности)

    		810 МПа (формирование из ГДА) Ромбоэдрический Обычно для образования требуется зародышеобразователь. [48]
    Лед V 1900-е годы [49] 253 К (-20 °С) (образование из жидкой воды); 500 МПа (формирование из жидкой воды) [50] 1,24 г см 3 (при 350 МПа). [51] Моноклиника Самая сложная структура из всех фаз. Включает 4-членные, 5-членные, 6-членные и 8-членные кольца и всего 28 молекул в элементарной ячейке. [52] [53]
    Лед VI 1912 [54] 270 К (-3 °С) (образование из жидкой воды);

    130 К (-143 °С)–355 К (82 °С) (диапазон стабильности)

    		1,1 ГПа (образование из жидкой воды) [50] 1,31 г/см 3 [55] четырехугольный Демонстрирует релаксацию Дебая . [56]
    Лед VII 1937 [57] [58] 355 К (82 °С) (образование изо льда VI) 2,2 ГПа (образование изо льда VI) Кубический Положения атомов водорода неупорядочены. Демонстрирует релаксацию Дебая. Водородные связи образуют две взаимопроникающие решетки. Тетрагональная форма (оспариваемая), известная как Ice VII t . [59]
    Лед VIII 1966 [60] <278 К (5 °С) (образование изо льда VII) 2,1 ГПа (образование изо льда VII) четырехугольный Протонно-упорядоченный эквивалент Ice VII.
    Лед IX 1968 [61] 165 К (-108 °С) (образование изо льда III);

    <140 К (-133 °С) (точка стабильности)

    		200 МПа-400 МПа (диапазон стабильности) 1,16 г/см 3 четырехугольный Протонно-упорядоченный эквивалент Ice III. [62] антисегнетоэлектрик [61]
    Лед Икс 2022 (оспаривается) [63] 165 К (-108 °С) (образование изо льда III);

    <140 К (-133 °С) (точка стабильности)

    		30-70 ГПа (со льда VII) [64] [59] Кубический Имеет симметризованные водородные связи – атом водорода находится в центре двух атомов кислорода.
    Лед XI 1972 [65] 72 К (-201,2 ° С) (образование из льда I c ) орторомбический Сегнетоэлектрик . Самая стабильная конфигурация льда I h . [66]
    Лед XII 1996 [67] 260 К (-13 °С) (образование из жидкой воды);

    77 К (-196,2 °С) (образование из льда I h ); 183 К (-90 ° С) (образование из льда HDA)

    		0,55 гигапаскаля (5400 атм) (образование из жидкой воды); 0,81–1,00 ГПа/мин (со льда I ч ); 810 МПа (образование из льда HDA) 1,3 г·см −3 (и 127 К (-146 ° С)) четырехугольный Метастабильный. Наблюдается в фазовом пространстве льда V и льда VI. Топологическая смесь семи- и восьмичленных колец, 4-связная сеть (4-координатная сферическая упаковка) — максимально плотное расположение без взаимопроникновения водородных связей .
    Лед XIII 2006 [68] 130 К (-143 ° С) (образование из жидкой воды) [69] 500 МПа (формирование из жидкой воды) [69] Моноклиника Протонно-упорядоченная форма льда V. [69]
    Лед XIV 2006 [68] <118 К (-155 °С) (образование изо льда XII); <140 К (-133 °С) (точка стабильности) 1,2 ГПа (образование изо льда XII) [69] орторомбический Протонно-упорядоченная форма льда XII. [69] Для формирования требуется легирование HCl . [70]
    Лед XV 2009 [71] 80 К (-193,2 ° С) – 108 К (-165 ° С) (образование из жидкой воды) 1,1ГПа (образование из жидкой воды) Протонно-упорядоченная форма льда VI, образовавшаяся при охлаждении воды примерно до 80–108 К при давлении 1,1 ГПа.
    Лед XVI 2014 [72] <118 К (-155 °С) (образование изо льда III);

    <140 К (-133 °С) (точка стабильности)

    		1,2 ГПа (со льда VII) [69] 0,81 г/см 3 ) [72] Наименее плотная кристаллическая форма воды, топологически эквивалентная пустой структуре клатратных гидратов sII . Превращается в лед с дефектами упаковки I c и далее в обычный лед I h при температуре выше 145–147 К и положительных давлениях. Теоретические исследования предсказывают, что лед XVI термодинамически стабилен при отрицательном давлении (то есть под напряжением ). [11] [73]
    Квадратный лед 2014 [74] Комнатная температура (при наличии графена ) 10ГПа [75] Квадрат Образование, вероятно, обусловлено силой Ван-дер-Ваальса , которая позволяет водяному пару и жидкой воде проходить через ламинированные листы оксида графена , в отличие от более мелких молекул, таких как гелий . [75]
    Лед XVII 2016 [76] <118 К (-155 °С) (образование изо льда III);

    <140 К (-133 °С) (точка стабильности)

    		1,2 ГПа (со льда III) Рядом с ледяным XVI. [76] [77] Шестиугольный Пористая кристаллическая фаза со спиральными каналами. Образуется путем помещения наполненного водородом льда в вакуум и повышения температуры до тех пор, пока молекулы водорода не улетучатся. [76]
    Лед XVIII 2019 [78] <118 К (-155 °С) (образование из льда III);<140 К (-133 °С) (точка стабильности) 1,2 ГПа (со льда VII) [69] Форма воды, также известная как суперионная вода или суперионный лед, в которой ионы кислорода образуют кристаллическую структуру, а ионы водорода свободно движутся.
    Лед XIX 2018 [79] <100 К (-173 °С) (образование из льда VI ч ); [80] 2ГПа (образование из льда VI ч ) [80] Для формирования требуется легирование HCl. [79] [80] [81]

    История исследований [ править ]

    Фазовая диаграмма воды, показывающая область, где лед III стабилен.

    Лед II [ править ]

    Свойства льда II были впервые описаны и зафиксированы Густавом Генрихом Иоганном Аполлоном Тамманном в 1900 году во время его экспериментов со льдом под высоким давлением и низкими температурами. Создав лед III, Тамманн затем попытался конденсировать лед при температуре от -70 до -80 ° C (от 203 до 193 К; от -94 до -112 ° F) под давлением 200 МПа (2000 атм). Тамманн отметил, что в этом состоянии лед II был более плотным, чем лед III, который он наблюдал. Он также обнаружил, что оба типа льда могут храниться при нормальном атмосферном давлении в стабильном состоянии до тех пор, пока поддерживается температура жидкого воздуха , что замедляет изменение конформации обратно к льду Ih . [45]

    В более поздних экспериментах Бриджмена в 1912 году было показано, что разница в объёме между льдом II и льдом III находилась в пределах 0,0001 м3. 3 /кг (2,8 куб. дюймов/фунт). Эта разница не была обнаружена Тамманном из-за небольшого изменения, и именно поэтому он не смог определить кривую равновесия между ними. Кривая показала, что структурное изменение от льда III к льду II было более вероятным, если среда ранее находилась в структурной конформации льда II. Однако если бы был получен образец льда III, никогда не находившийся в состоянии льда II, его можно было бы переохладить даже ниже -70 °C, не превратив при этом в лед II. И наоборот, любой перегрев льда II был невозможен для сохранения той же формы. Бриджмен обнаружил, что кривая равновесия между льдом II и льдом IV во многом такая же, как и для льда III, имея те же свойства стабильности и небольшое изменение объема. Однако кривая между льдом II и льдом V сильно отличалась: пузырек кривой представлял собой по существу прямую линию, а разница объемов почти всегда составляла м 0,000–0545 . 3 /кг (1,51 куб.дюйма/фунт). [45]

    Поиск водородно разупорядоченного аналога -

    Поскольку лед II полностью водородно-упорядочен, большой интерес представляет наличие его неупорядоченного аналога. Шепард и др. [82] исследовали фазовые границы льдов, легированных NH 4 F, поскольку NH 4 сообщалось, что F является реагентом, разупорядочивающим водород. Однако добавление 2,5 мол% NH 4 F привело к исчезновению льда II вместо образования неупорядоченного льда II. Согласно расчету DFC Накамуры и др., [83] фазовая граница между льдом II и его неупорядоченным аналогом, по оценкам, находится в области стабильности жидкой воды.

    Лед IV [ править ]

    Исследования Энгельхардта и Камба 1981 года выявили кристаллическую структуру льда IV с помощью низкотемпературной дифракции рентгеновских лучей монокристаллов, описав ее как ромбоэдрическую элементарную ячейку с пространственной группой R-3c. [84] В этом исследовании упоминалось, что структура льда IV может быть получена из структуры льда Ic путем разрезания и образования некоторых водородных связей и добавления небольших структурных искажений. Шепард и др. [85] сжал окружающую фазу NH 4 F, изоструктурного материала льда, чтобы получить NH 4 F II, чья сеть водородных связей аналогична льду IV. Поскольку сжатие льда Ih приводит к образованию аморфного льда высокой плотности (HDA), а не льда IV, они заявили, что преобразование льда I в лед IV, вызванное сжатием, важно, назвав это «коллапсом Энгельхардта – Камба» ( ЭКЦ). Они предположили, что причина, по которой мы не можем получить лед IV непосредственно из льда Ih, заключается в том, что лед Ih разупорядочен по водороду; если атомы кислорода расположены в структуре льда IV, водородная связь может не образоваться из-за донорно-акцепторного несоответствия. [86] и Раман [87]

    Неупорядоченная природа Ice IV была подтверждена исследованиями нейтронной дифракции Лоббана (1998). [88] и Клотц и др. (2003). [89] Кроме того, согласно измерениям Бриджмена, разница в энтропии между льдом VI (неупорядоченная фаза) и льдом IV очень мала. [90]

    Было предложено несколько органических зародышеобразователей для избирательной кристаллизации льда IV из жидкой воды. [91] но даже с такими реагентами кристаллизация льда IV из жидкой воды была очень трудной и казалась случайным событием. приготовления льда IV В 2001 году Зальцманн и его коллеги сообщили о совершенно новом методе воспроизводимого ; [92] при нагревании аморфного льда высокой плотности (ГДА) со скоростью 0,4 К/мин и давлением 0,81 ГПа лед IV кристаллизуется при температуре около 165 К. На продукты кристаллизации влияет скорость нагрева; быстрый нагрев (более 10 К/мин) приводит к образованию однофазного льда XII.

    Поиск водородно упорядоченного аналога -

    Об упорядоченном аналоге Ice IV пока не сообщалось. Исследование, проведенное в 2011 году группой Зальцмана, предоставило более подробные данные ДСК, где эндотермические особенности становятся больше по мере того, как образец восстанавливается после закалки при более высоком давлении. Они предложили три сценария для объяснения экспериментальных результатов: слабое водородное упорядочение, ориентационное стеклование и механические искажения. [93] сообщили о термограммах ДСК льда IV с примесью HCl, обнаруживших эндотермическую особенность при температуре около 120 К. Десять лет спустя Розу-Финсен и Зальцманн (2021) сообщили о более подробных данных ДСК, где эндотермическая особенность становится больше по мере того, как образец восстанавливается после закалки при температуре более высокое давление. Они предложили три сценария для объяснения экспериментальных результатов: слабое водородное упорядочение, ориентационное стеклование и механические искажения. [94]

    Лед VII [ править ]

    Лед VII — единственная неупорядоченная фаза льда, которую можно упорядочить простым охлаждением. (Хотя лед I h теоретически превращается в протонно-упорядоченный лед XI в геологических масштабах времени, на практике необходимо добавлять небольшие количества катализатора КОН.) Он образует (упорядоченный) лед VIII при температуре ниже 273 К и до ~ 8 ГПа. Выше этого давления температура перехода VII–VIII быстро падает, достигая 0 К при ~60 ГПа. [95] Таким образом, лед VII имеет самое большое поле стабильности среди всех молекулярных фаз льда. Кубические кислородные подрешетки, составляющие основу структуры льда VII, сохраняются до давлений не менее 128 ГПа; [96] это давление значительно выше, чем то, при котором вода полностью теряет свой молекулярный характер, образуя лед X. Во льдах под высоким давлением протонная диффузия (движение протонов вокруг кислородной решетки) доминирует над молекулярной диффузией, и этот эффект был измерен напрямую. [97]

    Лед XI [ править ]

    Кристаллическая структура Ice XI, вид по оси c.
    Кристаллическая структура льда XI (ось c в вертикальном направлении)

    Лед XI — это водородоупорядоченная форма обычного льда. Полная внутренняя энергия льда XI примерно на одну шестую ниже, чем у льда I h когда лед I h охлаждается до температуры ниже 72 К. , поэтому в принципе она должна естественным образом образоваться , Низкая температура, необходимая для достижения этого перехода, коррелирует с относительно небольшой разницей энергий между двумя структурами. [98] Намеки на водородное упорядочение во льду наблюдались еще в 1964 году, когда Денгель и др. объяснил пик тока термостимулированной деполяризации (ТСД) существованием протонно-упорядоченной сегнетоэлектрической фазы. [99] Однако они не смогли убедительно доказать, что фазовый переход имел место, и Онзагер указал, что пик мог возникнуть также из-за движения дефектов и несовершенств решетки. Онзагер предположил, что экспериментаторы ищут резкое изменение теплоемкости, проводя тщательный калориметрический эксперимент. Фазовый переход в лед XI впервые был обнаружен экспериментально в 1972 году Сюдзи Кавадой и другими. [100] [101] [102]

    Молекулы воды во льду I h окружены четырьмя полуслучайно направленными водородными связями. Такое расположение должно измениться на более упорядоченное расположение водородных связей, обнаруженное во льду XI при низких температурах, пока в достаточной степени возможен локализованный прыжок протонов; процесс, который становится легче с увеличением давления. [103] Соответственно, считается, что лед XI имеет тройную точку с гексагональным льдом и газообразной водой при температуре (~ 72 К, ~ 0 Па). Лед I h, который превратился в лед XI, а затем обратно в лед I h , при повышении температуры сохраняет некоторые водородоупорядоченные домены и легче снова превращается обратно в лед XI. [104] Исследование дифракции нейтронов на порошке показало, что небольшие водородоупорядоченные домены могут существовать до температуры 111 К. [105]

    Существуют явные различия в спектрах комбинационного рассеяния между льдами I h и XI, при этом лед XI демонстрирует гораздо более сильные пики в поступательном (~ 230 см −1 ), либрационный (~630 см −1 ) и синфазное асимметричное растяжение (~3200 см −1 ) регионы. [106] [107]

    Лед Ic также имеет протонно-упорядоченную форму. Общая внутренняя энергия льда XI c была предсказана такой же, как и у льда XI h . [108]

    Сегнетоэлектрические свойства [ править ]

    Ice XI является сегнетоэлектриком , что означает, что он имеет собственную поляризацию. Чтобы квалифицироваться как сегнетоэлектрик, он также должен демонстрировать переключение поляризации под действием электрического поля, что не было окончательно продемонстрировано, но неявно предполагается возможным. [109] Кубический лед также имеет сегнетоэлектрическую фазу, и в этом случае сегнетоэлектрические свойства льда были экспериментально продемонстрированы на тонких монослойных пленках. [110] В аналогичном эксперименте на поверхности платины (111) выращивались сегнетоэлектрические слои гексагонального льда. Материал имел поляризацию, длина распада которой составляла 30 монослоев, что позволяет предположить, что тонкие слои льда XI можно выращивать на подложках при низкой температуре без использования легирующих добавок. [111] Одномерный нано-сегнетоэлектрический лед XI был создан в 2010 году. [112]

    Лед XV [ править ]

    Хотя материнская фаза льда VI была открыта в 1935 году, соответствующие протонно-упорядоченные формы (лед XV) не наблюдались до 2009 года. Теоретически упорядочение протонов во льду VI предсказывалось несколько раз; например, расчеты теории функционала плотности предсказали, что температура фазового перехода составляет 108 К, а наиболее стабильной упорядоченной структурой является антисегнетоэлектрическая структура в пространственной группе Cc , в то время как антисегнетоэлектрическая структура P 2 1 2 1 2 1 была обнаружена на 4 К на молекулу воды с большей энергией. . [113]

    14 июня 2009 года Кристоф Зальцманн и его коллеги из Оксфордского университета сообщили, что экспериментально сообщили об упорядоченной фазе льда VI, названной льдом XV, и заявили, что ее свойства значительно отличаются от предсказанных. В частности, лед XV является антисегнетоэлектриком , а не сегнетоэлектриком, как предполагалось. [114] [115]

    Подробно, лед XV имеет меньшую плотность (больший объем элементарной ячейки), чем лед VI. Это делает переход от беспорядка к порядку от VI к XV наиболее предпочтительным при низких давлениях. Действительно, дифференциальная сканирующая калориметрия Шепарда и Зальцмана показала, что повторный нагрев восстановленного после закалки льда XV, легированного HCl, при атмосферном давлении даже вызывает экзотермические явления, возникающие из-за переходного упорядочения, то есть более упорядоченный лед XV получается при атмосферном давлении. В соответствии с этим переход льда VI-XV обратим при атмосферном давлении. [116] Было также показано, что легирование HCl избирательно эффективно при образовании льда XV, в то время как другие кислоты и основания (HF, LiOH, HClO 4 , HBr) существенно не усиливают образование льда XV. [117]

    На основе порошковой нейтронографии детально исследована кристаллическая структура льда XV. Некоторые исследователи предположили, что в сочетании с расчетами теории функционала плотности ни одна из возможных идеально упорядоченных ориентационных конфигураций не является энергетически выгодной. Это означает, что во льду XV сосуществуют несколько энергетически близких конфигураций. Они предложили «орторомбическую пространственную группу Pmmn как правдоподобную пространственную группу для описания усредненной во времени и пространстве структуры льда XV». [118] Другие исследователи утверждали, что модель P -1 по-прежнему остается лучшей (со вторым лучшим кандидатом P 2 1 ), тогда как уточнение Ритвельда с использованием пространственной группы Pmmn хорошо работает только для плохо упорядоченных образцов. Параметры решетки, в частности b и c , являются хорошими индикаторами образования льда XV. Объединив расчеты теории функционала плотности, они успешно построили полностью упорядоченную модель в P -1 и показали, что экспериментальные дифракционные данные следует анализировать с использованием пространственных групп, которые допускают полный водородный порядок, в то время как модель Pmmn допускает только частично упорядоченные структуры. [119] -->

    Лед XVII [ править ]

    Кристаллическая структура льда XVII

    В 2016 году было объявлено об открытии новой формы льда. [76] Эта новая форма, характеризующаяся как «пористый водяной лед, метастабильный при атмосферных температурах», была обнаружена путем взятия наполненного льда и удаления неводных компонентов, оставив после себя кристаллическую структуру, подобно тому, как лед XVI, еще одна пористая форма льда, был открыт. синтезирован из клатратгидрата . [120] [121]

    Чтобы создать лед XVII, исследователи сначала произвели наполненный лед в стабильной фазе, названной C 0, из смеси водорода (H 2 ) и воды (H 2 O), используя температуры от 100 до 270 К (от -173 до -3 °C). от -280 до 26 °F) и давления от 360 до 700 МПа (от 52 000 до 102 000 фунтов на квадратный дюйм; от 3 600 до 6 900 атм), и C 2 представляют собой стабильные твердые фазы смеси молекул H 2 и H 2 O, образующиеся при высоких температурах. давления. [120] [77] Хотя их иногда называют клатратными гидратами (или клатратами), им не хватает клеточной структуры, обычно присущей клатратным гидратам, и их правильнее называть заполненными льдами. [120] Затем заполненный лед помещают в вакуум и температуру постепенно повышают, пока водород не высвободится из кристаллической структуры. [77] Если хранить ее в диапазоне температур от 110 до 120 К (от -163 до -153 ° C; от -262 до -244 ° F), примерно через два часа структура освободится от всех обнаруживаемых молекул водорода. [76] Полученная форма метастабильна при комнатном давлении при температуре ниже 120 К (-153 ° C; -244 ° F), но разрушается в лед I h (обычный лед) при повышении температуры выше 130 К (-143 ° C; -226 ° F). . [77] Кристаллическая структура имеет гексагональную природу, а поры представляют собой спиральные каналы диаметром около 6,10 Å (6,10 × 10 −10 м; 2,40 × 10 −8 в). [76] [77]

    Кубический лед [ править ]

    В 2020 году сообщалось, что кубический лед на основе тяжелой воды (D 2 O). из льда XVII может образоваться [29] Это было сделано путем нагревания специально приготовленного порошка льда D 2 O XVII. [29] В результате не было структурных деформаций по сравнению со стандартным кубическим льдом или льдом I sd . [29] Об этом открытии сообщили примерно в то же время, когда другая исследовательская группа объявила, что им удалось получить чистый кубический лед D 2 O, сначала синтезировав наполненный лед в фазе C 2 , а затем разгерметизировав его. [122]

    Лед XVIII ( вода ) суперионная

    Суперионный лед в покое
    В отсутствие приложенного электрического поля H + ионы диффундируют в O 2− решетка.
    Суперионный лед, проводящий протоны в электрическом поле
    При приложении электрического поля H + ионы мигрируют к аноду .
    Замечательной характеристикой суперионного льда является его способность действовать как проводник .

    В 1988 году были сделаны предсказания так называемого суперионного состояния воды. [123] В суперионной воде молекулы воды распадаются, и ионы кислорода кристаллизуются в равномерно расположенную решетку, в то время как ионы водорода свободно плавают внутри кислородной решетки. [124] Свободноподвижные ионы водорода делают суперионную воду почти такой же проводимой , как и обычные металлы, что делает ее суперионным проводником . [78] Лед кажется черным по цвету. [125] [126] Она отличается от ионной воды , которая представляет собой гипотетическое жидкое состояние, характеризующееся неупорядоченной смесью ионов водорода и кислорода.

    Первоначальные доказательства были получены в результате оптических измерений нагретой лазером воды в ячейке с алмазной наковальней . [127] и на основе оптических измерений воды, подвергаемой воздействию чрезвычайно мощных лазеров. [125] Первые убедительные доказательства кристаллической структуры кислородной решетки в суперионной воде были получены в результате рентгеновских измерений воды, подвергшейся лазерному воздействию, о которых сообщалось в 2019 году. [78] В 2005 году Лоуренс Фрид возглавил команду Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL), чтобы воссоздать условия формирования суперионной воды. Используя технику, включающую столкновение молекул воды между алмазами и их перегрев лазерами, они наблюдали сдвиги частот, которые указывали на то, что фазовый переход произошел . Команда также создала компьютерные модели , которые показали, что они действительно создали суперионную воду. [128] В 2013 году Хью Ф. Уилсон, Майкл Л. Вонг и Буркхард Милитцер из Калифорнийского университета в Беркли опубликовали статью, в которой предсказывается структура гранецентрированной кубической решетки, которая возникнет при более высоких давлениях. [129] Дополнительные экспериментальные доказательства были получены Мариусом Милло и его коллегами в 2018 году путем создания высокого давления на воду между алмазами, а затем воздействия на воду лазерного импульса. [125] [126]

    По состоянию на 2013 год Предполагается, что суперионный лед может иметь две кристаллические структуры. при давлении более 50 ГПа Прогнозируется, что (7 300 000 фунтов на квадратный дюйм) суперионный лед приобретет объемноцентрированную кубическую структуру. Однако при давлениях более 100 ГПа и температурах выше 2000 К прогнозируется, что структура сместится к более стабильной гранецентрированной кубической решетке. [129]

    В 2018 году существование суперионного льда было подтверждено в лабораторных условиях. Чтобы создать необходимое давление, исследователи LLNL сжимали небольшое количество воды между кусочками алмаза. При давлении 2500 МПа (360 000 фунтов на квадратный дюйм) вода превратилась в лед VII, твердую форму при комнатной температуре. Этот лед, заключенный в ячейки с алмазными наковальнями , был доставлен в Рочестерский университет для обработки лазером. Менее чем на миллиардную долю секунды лед находился в условиях, аналогичных условиям мантии ледяного гиганта . Температура в алмазных ячейках выросла на тысячи градусов, а давление возросло более чем в миллион раз по сравнению с атмосферой Земли. [130] [131] Эксперимент пришел к выводу, что ток в проводящей воде действительно переносится ионами, а не электронами, и, таким образом, указывал на то, что вода является суперионной. [130] В более поздних экспериментах той же команды LLNL использовалась рентгеновская кристаллография на каплях воды, подвергнутых лазерному удару, чтобы определить, что ионы кислорода переходят в гранецентрированную кубическую фазу, которая получила название льда XVIII и была опубликована в журнале Nature в мае 2019 года. [78]

    Лед XIX [ править ]

    Первый отчет о Ice XIX был опубликован в 2018 году группой Томаса Лёртинга из Австрии. [79] Они закалили лед VI, легированный HCl, до 77 К при различных давлениях от 1,0 до 1,8 ГПа, чтобы собрать термограммы дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), диэлектрический спектр , спектр комбинационного рассеяния света и картины дифракции рентгеновских лучей . В сигналах ДСК помимо эндотермы, соответствующей переходу льда XV-VI, присутствовала эндотермическая особенность при температуре около 110 К. Кроме того, спектры комбинационного рассеяния света, диэлектрические свойства и соотношение параметров решетки отличались от таковых у льда XV. На основании этих наблюдений они предположили существование второй водородоупорядоченной фазы льда VI, назвав ее ледяным бета-XV.

    В 2019 году Александр Розу-Финсен и Кристоф Зальцман заявили, что нет необходимости рассматривать это как новую фазу льда, и предложили сценарий состояния «глубокого стекла». [132] Согласно их данным ДСК, размер эндотермической особенности зависит не только от давления закалки-восстановления, но также от скорости нагрева и продолжительности отжига при 93 К. Они также собрали нейтронографические профили дифракции нейтронов восстановленного дейтерия закалкой легированного хлоридом D 2 О лед VI/XV готовили при различных давлениях 1,0, 1,4 и 1,8 ГПа, чтобы показать отсутствие существенных различий между ними. Они пришли к выводу, что низкотемпературная эндотерма возникла из-за кинетических особенностей, связанных с стеклованием глубоких стеклообразных состояний неупорядоченного льда VI.

    Различие между двумя сценариями (новая водородно-упорядоченная фаза и глубоко-стекловидный неупорядоченный лед VI) стало открытым вопросом, и дебаты между двумя группами продолжаются. Тэни и др. (группа Лёртинга) [133] собрал еще одну серию спектров комбинационного рассеяния льда бета-XV и сообщил, что (i) лед XV, приготовленный по протоколу, о котором сообщалось ранее, содержит домены как льда XV, так и льда бета-XV; (ii) при нагревании спектры комбинационного рассеяния льда бета-XV показали потерю H-порядка. Напротив, группа Зальцмана снова выступила за правдоподобность сценария «глубокого стеклообразного состояния», основанного на экспериментах по дифракции нейтронов и неупругому рассеянию нейтронов. [134] Судя по экспериментальным результатам, лед VI и глубокий стекловидный лед VI имеют очень схожие характеристики, основанные на экспериментах как по упругому (дифракционному) рассеянию, так и по неупругому рассеянию, и отличаются от свойств льда XV.

    В 2021 году о дальнейших кристаллографических доказательствах новой фазы (лед XIX) сообщили три группы: Ямане и др. (группа Хироюки Каги и Кадзуки Комацу из Японии), Гассер и др. (группа Лёртинга) и группа Зальцмана. Ямане и др. [81] собрал профили дифракции нейтронов на месте ( т.е. под высоким давлением) и обнаружил новые брэгговские особенности, полностью отличающиеся как от льда VI, так и от льда XV. Они выполнили уточнение профилей по Ритвельду на основе суперячейка льда XV и предложил некоторых ведущих кандидатов в космическую группу льда XIX: P-4, Pca21, Pcc2, P21/a и P21/c. Они также измерили диэлектрические спектры in situ и определили фазовые границы льдов VI/XV/XIX. Они обнаружили, что знак наклона границы меняется с положительного на отрицательный при давлении 1,6 ГПа, что указывает на существование двух разных фаз по соотношению Клаузиуса-Клапейрона .

    Гассер и др. [135] также собрал порошковые нейтронные дифрактограммы восстановленного закалкой льда VI, XV и XIX и обнаружил кристаллографические особенности, аналогичные тем, о которых сообщил Ямане и др., Придя к выводу, что P-4 и Pcc2 являются вероятными кандидатами в космическую группу. Результаты как Ямане и др., так и Гассера и др. предполагают наличие частично водородоупорядоченной структуры. Гассер и др. также обнаружил изотопный эффект с помощью ДСК; низкотемпературная эндотерма для льда XIX, легированного DCl , была значительно меньше, чем для 2 льда XIX, легированного HCl, и что легирование 0,5% H O в D 2 O достаточно для перехода к упорядочению.

    Несколько месяцев спустя Зальцманн и др. опубликовал статью, основанную на экспериментах по порошковой нейтронографии льда XIX. [136] В отличие от своих предыдущих отчетов, они приняли идею новой фазы (лед XIX), поскольку обнаружили черты, аналогичные двум предыдущим отчетам. Однако они уточнили свои дифракционные профили на основе неупорядоченной структурной модели (Pbcn) и доказали, что новые брэгговские отражения можно объяснить искажениями льда VI, поэтому лед XIX все еще можно рассматривать как глубоко стекловидное состояние льда VI. Кристаллическая структура льда XIX, включая порядок/беспорядок в водороде, по состоянию на 2022 год все еще обсуждается.

    последствия Практические ​ ​

    Природная среда Земли [ править ]

    Фотография, показывающая детали кубика льда под увеличением. Лед I h — это форма льда, обычно встречающаяся на Земле.
    Фазовое пространство льда I h относительно других фаз льда.

    Практически весь лед в биосфере — это лед I h (произносится: лед один h , также известный как лед-фаза-один ). Лед I h демонстрирует множество своеобразных свойств, которые имеют отношение к существованию жизни и регулированию глобального климата . [137] Например, его плотность ниже, чем у жидкой воды . Это объясняется наличием водородных связей , которые заставляют атомы сближаться в жидкой фазе. [138] По этой причине лед I h плавает на воде, что весьма необычно по сравнению с другими материалами. Твердая фаза материалов обычно более плотно и аккуратно упакована и имеет более высокую плотность, чем жидкая фаза. Когда озера замерзают, они замерзают только на поверхности, в то время как температура дна озера остается около 4 ° C (277 K; 39 ° F), потому что при этой температуре вода имеет наибольшую плотность. Именно аномальное поведение воды и льда позволяет рыбам пережить суровые зимы. Плотность льда I h увеличивается при охлаждении примерно до -211 ° C (62 K; -348 ° F); ниже этой температуры лед снова расширяется ( отрицательное тепловое расширение ). [5] [6]

    Помимо льда I h небольшое количество льда I c . , в облаках верхних слоев атмосферы иногда может присутствовать [139] Считается, что именно он ответственен за наблюдение гало Шайнера , редкого кольца, которое находится на расстоянии около 28 градусов от Солнца или Луны. [140] Однако позже было показано, что многие образцы атмосферы, которые ранее описывались как кубический лед, представляют собой стопку неупорядоченного льда с тригональной симметрией. [141] [142] [143] и ее назвали «самой многогранной ледяной фазой в буквальном и более общем смысле». [144] О первых настоящих образцах кубического льда было сообщено только в 2020 году. [30] [122]

    ASW низкой плотности (LDA), также известный как сверхзакаленная стеклообразная вода, может быть причиной серебристых облаков на Земле и обычно образуется в результате осаждения водяного пара в условиях холода или вакуума. Ледяные облака образуются в мезопаузе высоких широт Земли (~ 90 км) и ниже, где наблюдалось падение температуры ниже 100 К. [145] Было высказано предположение, что гомогенное зарождение частиц льда приводит к образованию аморфного льда низкой плотности. [146] как полагают, преобладает сложенный беспорядочный лед I. Аморфный лед, вероятно, приурочен к самым холодным частям облаков, а в других частях этих полярных мезосферных облаков , [147]

    В 2018 году лед VII был идентифицирован среди включений, обнаруженных в природных алмазах . [148] Благодаря этой демонстрации того, что лед VII существует в природе, Международная минералогическая ассоциация должным образом классифицировала лед VII как отдельный минерал . [149] Лед VII предположительно образовался, когда вода, попавшая внутрь алмазов, сохраняла высокое давление глубокой мантии благодаря прочности и жесткости решетки алмаза, но охлаждалась до температур поверхности, создавая необходимую среду высокого давления без высокой температуры. [150]

    Считается, что лед XI является более стабильной конформацией, чем лед I h , и поэтому он может образоваться на Земле. Однако трансформация происходит очень медленно. Согласно одному отчету, в условиях Антарктики, по оценкам, для его формирования без помощи катализаторов потребуется не менее 100 000 лет. [ нужна ссылка ] Ice XI искали и нашли во льду Антарктики, которому было около 100 лет в 1998 году. [151] Однако дальнейшее исследование 2004 года не смогло воспроизвести это открытие после изучения антарктического льда, возраст которого составлял около 3000 лет. [152] Антарктическое исследование 1998 года также показало, что температура трансформации (лед XI => лед I h ) составляет -36 ° C (237 К), что намного выше, чем температура ожидаемой тройной точки, упомянутой выше (72 К, ~ 0 Па). ). Лед XI также был обнаружен в экспериментах с использованием чистой воды при очень низкой температуре (~ 10 К) и низком давлении — условиях, которые, как считается, присутствуют в верхних слоях атмосферы. [153] Недавно, [ когда? ] было обнаружено, что в чистой воде образуются небольшие домены льда XI; его фазовый переход обратно в лед I h произошел при 72 К и в условиях гидростатического давления до 70 МПа. [154]

    индустрия Человеческая ​ ​

    Аморфный лед используется в некоторых научных экспериментах, особенно в криоэлектронной микроскопии биомолекул. [155] Отдельные молекулы можно сохранить для визуализации в состоянии, близком к тому, в котором они находятся в жидкой воде.

    Лед XVII может многократно адсорбировать и выделять молекулы водорода, не разрушая свою структуру. [76] Общее количество водорода, которое может адсорбировать лед XVII, зависит от величины приложенного давления, но молекулы водорода могут адсорбироваться льдом XVII даже при давлении всего в несколько миллибар. [а] если температура ниже 40 К (-233,2 ° C; -387,7 ° F). [76] Адсорбированные молекулы водорода затем могут быть высвобождены или десорбированы за счет применения тепла. [156] Это было неожиданное свойство льда XVII, которое могло позволить использовать его для хранения водорода — проблема, часто упоминаемая в экологических технологиях . [156]

    Помимо хранения водорода посредством сжатия или сжижения , его также можно хранить в твердом веществе либо посредством обратимого химического процесса ( хемосорбция ), либо путем присоединения молекул водорода к веществу посредством силы Ван-дер-Ваальса ( физосорбция ). Последний процесс может происходить во льдах XVII. [156] При физисорбции химическая реакция отсутствует, и химическая связь между двумя атомами внутри молекулы водорода остается неизменной. Из-за этого количество циклов адсорбции-десорбции, которые может выдержать лед XVII, «теоретически бесконечно». [156]

    Одним из существенных преимуществ использования льда XVII в качестве среды для хранения водорода является низкая стоимость только двух используемых химических веществ: водорода и воды. [156] Кроме того, лед XVII продемонстрировал способность хранить водород при H 2 к H 2 O молярном соотношении выше 40%, что выше теоретического максимального соотношения для клатратных гидратов sII , еще одной потенциальной среды хранения. [76] Однако, если лед XVII используется в качестве носителя данных, его необходимо хранить при температуре 130 К (-143 ° C; -226 ° F), иначе существует риск дестабилизации. [156]

    Космическое пространство [ править ]

    В космическом пространстве шестиугольный кристаллический лед (преобладающая форма, встречающаяся на Земле) встречается крайне редко. Известные примеры обычно связаны с вулканической деятельностью. [157] Вместо этого в воде в межзвездной среде преобладает аморфный лед, что делает ее, вероятно, наиболее распространенной формой воды во Вселенной. [158] [34]

    Аморфный лед можно отделить от кристаллического льда на основе его ближнего инфракрасного и инфракрасного спектра. В ближнем ИК-диапазоне характеристики линий поглощения воды 1,65, 3,1 и 4,53 мкм зависят от температуры льда и порядка кристаллов. [159] Пиковая интенсивность полосы 1,65 мкм, а также структура полосы 3,1 мкм особенно полезны при определении кристалличности водяного льда. [160] [161]

    На более длинных волнах ИК-излучения аморфный и кристаллический лед имеют характерно разные полосы поглощения при 44 и 62 мкм, причем кристаллический лед имеет значительное поглощение при 62 мкм, а аморфный лед - нет. [162] Кроме того, эти полосы можно использовать в качестве индикатора температуры при очень низких температурах, когда другие индикаторы (например, полосы 3,1 и 12 мкм) не работают. [163] Это полезно для изучения льда в межзвездной среде и околозвездных дисках. Однако наблюдать эти особенности сложно, поскольку атмосфера непрозрачна на этих длинах волн, что требует использования космических инфракрасных обсерваторий.

    Свойства аморфного льда Солнечной системы [ править ]

    В общем, аморфный лед может образовываться при температуре ниже ~130 К. [164] При этой температуре молекулы воды не могут образовывать кристаллическую структуру, обычно встречающуюся на Земле. Аморфный лед может также образовываться в самой холодной области земной атмосферы, летней полярной мезосфере, где серебристые облака . существуют [165] Эти низкие температуры легко достигаются в астрофизических средах, таких как молекулярные облака, околозвездные диски и поверхности объектов внешней Солнечной системы. В лаборатории аморфный лед превращается в кристаллический, если его нагреть выше 130 К, хотя точная температура этого превращения зависит от окружающей среды и условий роста льда. [166] Реакция необратимая и экзотермическая, с выделением 1,26–1,6 кДж/моль. [166]

    Дополнительным фактором, определяющим структуру водяного льда, является скорость его отложения. Даже если он достаточно холоден, чтобы образоваться аморфный лед, кристаллический лед образуется, если поток водяного пара на подложку меньше критического потока, зависящего от температуры. [167] Этот эффект важно учитывать в астрофизических средах, где поток воды может быть низким. И наоборот, аморфный лед может образовываться при температурах выше ожидаемых, если поток воды высок, например, при внезапном замерзании, связанном с криовулканизмом .

    При температурах ниже 77 К облучение ультрафиолетовыми фотонами, а также электронами и ионами высоких энергий может повредить структуру кристаллического льда, превратив его в аморфный лед. [168] [162] Аморфный лед, по-видимому, не подвергается значительному влиянию радиации при температуре ниже 110 К, хотя некоторые эксперименты предполагают, что радиация может снизить температуру, при которой аморфный лед начинает кристаллизоваться. [162]

    Питер Дженнискенс и Дэвид Ф. Блейк продемонстрировали в 1994 году, что форма аморфного льда высокой плотности также создается во время осаждения паровой воды на низкотемпературных (< 30 К) поверхностях, таких как межзвездные зерна. Молекулы воды не полностью выравниваются, образуя открытую клеточную структуру аморфного льда низкой плотности. Многие молекулы воды оказываются в межузельных положениях. При нагревании выше 30 К структура перестраивается и переходит в разреженную форму. [35] [41]

    облака, околозвездные диски и первичная солнечная туманность Молекулярные

    Молекулярные облака имеют чрезвычайно низкие температуры (~ 10 К), что вполне соответствует режиму аморфного льда. Наличие аморфного льда в молекулярных облаках подтверждено наблюдениями. [169] Когда молекулярные облака коллапсируют, образуя звезды, ожидается, что температура образовавшегося околозвездного диска не поднимется выше 120 К, а это указывает на то, что большая часть льда должна оставаться в аморфном состоянии. [167] Однако если температура поднимется настолько высоко, что лед сублимируется, то он может снова конденсироваться в кристаллическую форму, поскольку скорость потока воды очень мала. Ожидается, что именно так и будет в околозвездном диске IRAS 09371+1212, где наблюдались признаки кристаллизованного льда, несмотря на низкую температуру 30–70 К. [170]

    Что касается первичной солнечной туманности, существует большая неопределенность относительно кристалличности водяного льда на этапах формирования околозвездного диска и планет. Если первоначальный аморфный лед пережил коллапс молекулярного облака, то он должен был сохраниться на гелиоцентрических расстояниях за орбитой Сатурна (~ 12 а.е.). [167]

    Кометы [ править ]

    Возможность наличия аморфного водяного льда в кометах и ​​выделения энергии при фазовом переходе в кристаллическое состояние впервые была предложена в качестве механизма кометных вспышек. [171] Доказательством наличия аморфного льда в кометах являются высокие уровни активности, наблюдаемые у долгопериодических комет семейства Центавра и Юпитера на гелиоцентрических расстояниях за пределами ~6 а.е. [172] Эти объекты слишком холодны, чтобы сублимация водяного льда, которая приближает активность комет к Солнцу, не могла оказать существенного эффекта. Термодинамические модели показывают, что температура поверхности этих комет близка к температуре перехода аморфного/кристаллического льда ~ 130 К, что подтверждает это как вероятный источник активности. [173] Неуправляемая кристаллизация аморфного льда может производить энергию, необходимую для вспышек, подобных тем, которые наблюдаются у кометы Кентавр 29P/Швассмана-Вахмана 1. [174] [175]

    Объекты пояса Койпера [ править ]

    При температурах радиационного равновесия 40–50 К [176] Ожидается, что объекты в поясе Койпера будут иметь аморфный водяной лед. Хотя водяной лед наблюдался на нескольких объектах, [177] [178] крайняя бледность этих объектов затрудняет определение структуры льдов. Признаки кристаллического водяного льда наблюдались на 50 000 Кваваре , возможно, из-за таких явлений, как удары или криовулканизм. [179]

    Ледяные луны [ править ]

    Картографический спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIMS) на космическом корабле НАСА Галилео спектроскопически нанес на карту поверхность льда спутников Юпитера Европы , Ганимеда и Каллисто . Температура этих спутников колеблется от 90 до 160 К. [180] достаточно теплый, чтобы ожидается, что аморфный лед кристаллизуется в относительно короткие сроки. Однако было обнаружено, что на Европе лед преимущественно аморфный, на Ганимеде есть как аморфный, так и кристаллический лед, а на Каллисто преимущественно кристаллический лед. [181] Считается, что это результат действия конкурирующих сил: термической кристаллизации аморфного льда и превращения кристаллического льда в аморфный потоком заряженных частиц с Юпитера. Находясь ближе к Юпитеру, чем три других спутника, Европа получает самый высокий уровень радиации и, следовательно, благодаря облучению имеет самый аморфный лед. Каллисто находится дальше всего от Юпитера, получает самый низкий поток радиации и, следовательно, сохраняет свой кристаллический лед. Ганимед, расположенный между ними, имеет аморфный лед в высоких широтах и ​​кристаллический лед в более низких широтах. Считается, что это результат внутреннего магнитного поля Луны, которое направляет заряженные частицы в более высокие широты и защищает более низкие широты от облучения. [181] Внутренняя часть Ганимеда, вероятно, включает в себя жидкий водный океан с десятками и сотнями километров льда V у его основания. [182]

    Поверхность льда спутника Сатурна Энцелада была нанесена на карту спектрометром визуального и инфракрасного картирования (VIMS) космического зонда НАСА/ЕКА/ASI Кассини. Зонд обнаружил как кристаллический, так и аморфный лед, с более высокой степенью кристалличности в трещинах « тигровой полосы » на поверхности и более аморфным льдом между этими областями. [159] Кристаллический лед возле тигровых полос можно объяснить более высокими температурами, вызванными геологической деятельностью, которая, как предполагается, является причиной трещин. Аморфный лед можно объяснить внезапным замерзанием в результате криовулканизма, быстрой конденсацией молекул из водных гейзеров или облучением частиц высокой энергии с Сатурна. [159] Точно так же считается, что один из внутренних слоев Титана содержит лед VI. [183]

    На Европе может присутствовать аморфный лед средней плотности, поскольку там же ожидаются экспериментальные условия его образования. Вполне возможно, что уникальное свойство льда MDA выделять большое количество тепловой энергии после освобождения от сжатия может быть причиной «ледяных землетрясений» внутри толстых слоев льда. [21]

    Планеты [ править ]

    Потому что лед XI теоретически может образовываться при низком давлении и температуре от 50 до 70 К – температуры, присутствующие в астрофизической среде внешней Солнечной системы и внутри постоянно затененных полярных кратеров на Луне и Меркурии. Лед XI легче всего образуется при температуре около 70 К – как это ни парадоксально, его образование занимает больше времени при более низких температурах. Экстраполируя экспериментальные измерения, по оценкам, для его формирования потребуется ~ 50 лет при 70 К и ~ 300 миллионов лет при 50 К. [184] Предполагается, что он присутствует в таких местах, как верхние атмосферы Урана и Нептуна. [105] и на Плутоне и Хароне . [184]

    Лед VII может включать дно океана Европы, а также внесолнечные планеты (такие как Авохали и Энайпоша ), которые в основном состоят из воды. [185] [186]

    Небольшие области льда XI также могут существовать в атмосферах Юпитера и Сатурна. [105] Тот факт, что небольшие области льда XI могут существовать при температуре до 111 К, заставляет некоторых ученых предполагать, что это может быть довольно обычным явлением в межзвездном пространстве, где небольшие «зародыши нуклеации» распространяются по космосу и преобразуют обычный лед, во многом похожий на легендарный лед. девять Воннегута упомянуты в «Колыбели для кошки» . [105] [187] Возможная роль льда XI в межзвездном пространстве [184] [188] и формирование планет [189] стали предметом ряда научных работ. До тех пор, пока не будет получено наблюдательное подтверждение наличия льда XI в космическом пространстве, наличие льда XI в космосе остается спорным из-за вышеупомянутой критики, высказанной Иитакой. [190] Инфракрасные спектры поглощения льда XI изучались в 2009 году в рамках подготовки к поискам льда XI в космосе. [191]

    Предполагается, что гиганты ледяные планеты- Уран и Нептун содержат слой суперионной воды. [192] [128] [193] [129] Методы машинного обучения и свободной энергии предсказывают, что плотноупакованные суперионные фазы будут стабильными в широком диапазоне температур и давлений, а объемно-центрированная кубическая суперионная фаза будет кинетически предпочтительной, но стабильной в небольшом диапазоне параметров. [194] С другой стороны, есть также исследования, которые предполагают, что другие элементы, присутствующие внутри недр этих планет, в частности углерод , могут препятствовать образованию суперионной воды. [195] [196]

    Примечания [ править ]

    1. ^ Один миллибар эквивалентен 100 Па (0,015 фунтов на квадратный дюйм; 0,00099 атм).

    Ссылки [ править ]

    1. ^ Ла Плака, SJ; Гамильтон, WC; Камб, Б.; Пракаш, А. (1972). «О почти протонно-упорядоченной структуре льда IX». Журнал химической физики . 58 (2): 567–580. Бибкод : 1973ЖЧФ..58..567Л . дои : 10.1063/1.1679238 .
    2. ^ Клотц, С.; Бессон, Дж. М.; Хамель, Г.; Нельмес, Р.Дж.; Лавдей, Дж.С.; Маршалл, WG (1999). «Метастабильный лед VII при низкой температуре и атмосферном давлении». Природа . 398 (6729): 681–684. Бибкод : 1999Natur.398..681K . дои : 10.1038/19480 . S2CID   4382067 .
    3. ^ Датч, Стивен. «Ледяная структура» . Университет Висконсина Грин Бэй. Архивировано из оригинала 16 октября 2016 года . Проверено 12 июля 2017 г. .
    4. ^ Бьеррум, Н. (11 апреля 1952 г.). «Строение и свойства льда». Наука . 115 (2989): 385–390. Бибкод : 1952Sci...115..385B . дои : 10.1126/science.115.2989.385 . ПМИД   17741864 .
    5. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Роттгер, К.; Эндрисс, А.; Ирингер, Дж.; Дойл, С.; Кухс, ВФ (1994). «Константы решетки и тепловое расширение льда H 2 O и D 2 O I h между 10 и 265 К». Акта Кристаллогр . Б50 (6): 644–648. Бибкод : 1994AcCrB..50..644R . дои : 10.1107/S0108768194004933 .
    6. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Дэвид Т.В. Бэкингем, Дж.Дж. Ноймайер, С.Х. Масунага и Йи-Куо Ю (2018). «Термическое расширение монокристаллов H 2 O и D 2 O Ice Ih» . Письма о физических отзывах . 121 (18): 185505. Бибкод : 2018PhRvL.121r5505B . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.185505 . ПМИД   30444387 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    7. ^ П.В. Бриджмен (1912). «Вода в жидкой и пяти твердых формах под давлением». Труды Американской академии искусств и наук . 47 (13): 441–558. дои : 10.2307/20022754 . JSTOR   20022754 .
    8. ^ Великов В.; Борик, С; Энджелл, Калифорния (2001). «Оценка температуры перехода вода-стекло на основе экспериментов с гиперзакаленной стеклообразной водой». Наука . 294 (5550): 2335–8. Бибкод : 2001Sci...294.2335V . дои : 10.1126/science.1061757 . ПМИД   11743196 . S2CID   43859537 .
    9. ^ Мартелли, Фаусто; Торквато, Сальваторе; Джовамбаттиста, Николас; Автомобиль, Роберто (29 сентября 2017 г.). «Крупномасштабная структура и сверходнородность аморфных льдов» . Письма о физических отзывах . 119 (13): 136002. arXiv : 1705.09961 . Бибкод : 2017PhRvL.119m6002M . doi : 10.1103/PhysRevLett.119.136002 . ПМИД   29341697 . S2CID   44864111 .
    10. ^ Мартелли, Фаусто; Леони, Фабио; Сьортино, Франческо; Руссо, Джон (14 сентября 2020 г.). «Связь жидкой и некристаллической твердой фаз в воде» . Журнал химической физики . 153 (10): 104503. Бибкод : 2020JChPh.153j4503M . дои : 10.1063/5.0018923 . hdl : 11573/1440448 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   32933306 . S2CID   221746507 .
    11. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Конде, ММ; Вега, К.; Трибелло, Джорджия; Слейтер, Б. (2009). «Фазовая диаграмма воды при отрицательном давлении: виртуальные льды». Журнал химической физики . 131 (34510): 034510. Бибкод : 2009JChPh.131c4510C . дои : 10.1063/1.3182727 . ПМИД   19624212 . Значок закрытого доступа
    12. ^ Милицер, Буркхард; Уилсон, Хью Ф. (2 ноября 2010 г.). «Новые фазы водяного льда прогнозируются при мегабарном давлении». Письма о физических отзывах . 105 (19): 195701. arXiv : 1009.4722 . Бибкод : 2010PhRvL.105s5701M . doi : 10.1103/PhysRevLett.105.195701 . ПМИД   21231184 . S2CID   15761164 .
    13. ^ Дэвид, Карл (8 августа 2016 г.). «Переработана трехмерная фазовая диаграмма льда Вервибе» . Учебные материалы по химии .
    14. ^ Вагнер, Вольфганг; Саул, А.; Прусс, А. (май 1994 г.). «Международные уравнения давления вдоль кривой плавления и сублимации обычного водного вещества». Журнал физических и химических справочных данных . 23 (3): 515–527. Бибкод : 1994JPCRD..23..515W . дои : 10.1063/1.555947 .
    15. ^ Мерфи, DM (2005). «Обзор давления пара льда и переохлажденной воды для атмосферных применений» . Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 131 (608): 1539–1565. Бибкод : 2005QJRMS.131.1539M . дои : 10.1256/qj.04.94 . S2CID   122365938 .
    16. ^ «Базовые единицы СИ» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 16 июля 2012 года . Проверено 31 августа 2012 г.
    17. ^ «Информация для пользователей о предлагаемой редакции СИ» (PDF) . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала (PDF) 21 января 2018 года . Проверено 6 января 2019 г.
    18. ^ Иглев, Х.; Шмайссер, М.; Симеонидис, К.; Таллер, А.; Лаберо, А. (2006). «Сверхбыстрый перегрев и таяние объемного льда». Природа . 439 (7073): 183–186. Бибкод : 2006Natur.439..183I . дои : 10.1038/nature04415 . ПМИД   16407948 . S2CID   4404036 .
    19. ^ Кёстер К.В., Фуэнтес-Ландете В., Райдт А., Зайдль М., Гайнару С., Лёртинг Т.; и др. (2018). «Поправка автора: динамика, усиленная легированием HCl, вызывает высвобождение 60% энтропии Полинга при переходе льда XII-XIV» . Нат Коммун . 9 : 16189. Бибкод : 2018NatCo...916189K . дои : 10.1038/ncomms16189 . ПМК   6026910 . ПМИД   29923547 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    20. ^ Фуэнтес-Ландете V; Кестер КВ; Бёмер Р; Лортинг Т. (2018). «Термодинамические и кинетические изотопные эффекты на переход порядок-беспорядок льда XIV в лед XII» . Физ хим хим физ . 20 (33): 21607–21616. Бибкод : 2018PCCP...2021607F . дои : 10.1039/c8cp03786h . ПМИД   30101255 . S2CID   51969440 .
    21. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Розу-Финсен, Александр; Дэвис, Майкл Б.; Амон, Альфред; Ву, Хан; Селла, Андреа; Михаэлидис, Ангелос; Зальцманн, Кристоф Г. (3 февраля 2023 г.). «Аморфный лед средней плотности» . Наука . 379 (6631): 474–478. Бибкод : 2023Sci...379..474R . дои : 10.1126/science.abq2105 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   36730416 . S2CID   256504172 .
    22. ^ Бернал, доктор юридических наук; Фаулер, Р.Х. (1 января 1933 г.). «Теория воды и ионных растворов с особым упором на ионы водорода и гидроксила». Журнал химической физики . 1 (8): 515. Бибкод : 1933ЖЧФ...1..515Б . дои : 10.1063/1.1749327 .
    23. ^ Берг, Бернд А.; Мугурума, Чизуру; Окамото, Юко (21 марта 2007 г.). «Остаточная энтропия обычного льда из мультиканонического моделирования» . Физический обзор B . 75 (9): 092202. arXiv : cond-mat/0609211 . Бибкод : 2007PhRvB..75i2202B . doi : 10.1103/PhysRevB.75.092202 . ISSN   1098-0121 .
    24. ^ Полинг, Лайнус (1 декабря 1935 г.). «Структура и энтропия льда и других кристаллов с некоторой хаотичностью атомного расположения». Журнал Американского химического общества . 57 (12): 2680–2684. дои : 10.1021/ja01315a102 .
    25. ^ Петренко Виктор Ф.; Уитворт, Роберт В. (17 января 2002 г.). «2. Лед Ih». Физика льда . Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acprof:oso/9780198518945.003.0002 . ISBN  978-0-19-851894-5 .
    26. ^ Нэгл, Дж. Ф. (1 августа 1966 г.). «Решеточная статистика кристаллов с водородными связями. I. Остаточная энтропия льда» . Журнал математической физики . 7 (8): 1484–1491. Бибкод : 1966JMP.....7.1484N . дои : 10.1063/1.1705058 . ISSN   0022-2488 .
    27. ^ Холлинз, GT (декабрь 1964 г.). «Конфигурационная статистика и диэлектрическая проницаемость льда» . Труды Физического общества . 84 (6): 1001–1016. Бибкод : 1964PPS....84.1001H . дои : 10.1088/0370-1328/84/6/318 . ISSN   0370-1328 .
    28. ^ Флатц, Кристиан; Хоэнвартер, Стефан (18 февраля 2021 г.). «Новая форма кристаллического льда из Инсбрука» . Инсбрукский университет (на немецком языке) . Проверено 18 февраля 2021 г.
    29. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д дель Россо, Леонардо; Челли, Мильва; Грацци, Франческо; Катти, Микеле; Хансен, Томас С.; Фортес, А. Доминик; Уливи, Лоренцо (июнь 2020 г.). «Кубический лед Ic без дефектов укладки, полученный из льда XVII». Природные материалы . 19 (6): 663–668. arXiv : 1907.02915 . Бибкод : 2020NatMa..19..663D . дои : 10.1038/s41563-020-0606-y . ПМИД   32015533 . S2CID   195820566 .
    30. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Зальцманн, Кристоф Г.; Мюррей, Бенджамин Дж. (июнь 2020 г.). «Лед становится полностью кубическим». Природные материалы . 19 (6): 586–587. Бибкод : 2020NatMa..19..586S . дои : 10.1038/s41563-020-0696-6 . ПМИД   32461682 . S2CID   218913209 .
    31. ^ Мюррей, Би Джей; Бертрам, АК (2006). «Образование и устойчивость кубического льда в каплях воды» . Физ. хим. хим. Физ . 8 (1): 186–192. Бибкод : 2006PCCP....8..186M . дои : 10.1039/b513480c . HDL : 2429/33770 . ПМИД   16482260 .
    32. ^ Мюррей, Би Джей (2008). «Усиленное образование кубического льда в каплях водных органических кислот» . Конв. Рез. Летт . 3 (2): 025008. Бибкод : 2008ERL.....3b5008M . дои : 10.1088/1748-9326/3/2/025008 .
    33. ^ Доуэлл, LG; Ринфрет, AP (декабрь 1960 г.). «Низкотемпературные формы льда, изученные методом дифракции рентгеновских лучей». Природа . 188 (4757): 1144–1148. Бибкод : 1960Natur.188.1144D . дои : 10.1038/1881144a0 . ISSN   0028-0836 . S2CID   4180631 .
    34. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Паппас, Стефани (2 февраля 2023 г.). «Ученые создали странный новый тип льда, который почти так же плотен, как вода» . Живая наука .
    35. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Дженнискенс, Питер; Блейк, Дэвид Ф. (1994). «Структурные переходы в аморфном водяном льду и астрофизические последствия» . Наука . 265 (5173): 753–6. Бибкод : 1994Sci...265..753J . дои : 10.1126/science.11539186 . ПМИД   11539186 .
    36. ^ Дженнискенс П.; Блейк Д.Ф. (1996). «Кристаллизация аморфного водяного льда в Солнечной системе» . Астрофизический журнал . 473 (2): 1104–13. Бибкод : 1996ApJ...473.1104J . дои : 10.1086/178220 . ПМИД   11539415 . S2CID   33622340 .
    37. ^ Дженнискенс П.; Банхам С.Ф.; Блейк Д.Ф.; Маккустра MR (июль 1997 г.). «Жидкая вода в области кубического кристаллического льда Ic». Журнал химической физики . 107 (4): 1232–41. Бибкод : 1997JChPh.107.1232J . дои : 10.1063/1.474468 . ПМИД   11542399 .
    38. ^ «Ученые создали новый вид льда, который может существовать на далеких лунах» . Природа . 4 февраля 2023 г.
    39. ^ Салливан, Уилл (3 февраля 2023 г.). «Ученые создали новый тип льда — он выглядит как белый порошок и имеет почти такую ​​же плотность, как жидкая вода» . Смитсоновский журнал . Проверено 4 февраля 2023 г.
    40. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Мисима О.; Калверт Л.Д.; Уолли Э. (1984). « Тающий лед» I при 77 К и 10 кбар: новый метод создания аморфных твердых тел». Природа . 310 (5976): 393–395. Бибкод : 1984Natur.310..393M . дои : 10.1038/310393a0 . S2CID   4265281 .
    41. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Дженнискенс П.; Блейк Д.Ф.; Уилсон М.А.; Похорилле А. (1995). «Аморфный лед высокой плотности, иней на межзвездных зернах». Астрофизический журнал . 455 : 389. Бибкод : 1995ApJ...455..389J . дои : 10.1086/176585 . hdl : 2060/19980018148 . S2CID   122950585 .
    42. ^ Мисима, О.; Калверт, LD; Уолли, Э. (1985). «Очевидно, переход 1-го рода между двумя аморфными фазами льда, вызванный давлением». Природа . 314 (6006): 76–78. Бибкод : 1985Natur.314...76M . дои : 10.1038/314076a0 . S2CID   4241205 .
    43. ^ О.Мисима (1996). «Связь между таянием и аморфизацией льда». Природа . 384 (6609): 546–549. Бибкод : 1996Natur.384..546M . дои : 10.1038/384546a0 . S2CID   4274283 .
    44. ^ Лёртинг, Томас ; Зальцманн, Кристоф; Коль, Ингрид; Майер, Эрвин; Холлбрукер, Андреас (2001). «Второе отчетливое структурное «состояние» аморфного льда высокой плотности при температуре 77 К и давлении 1 бар». Физическая химия Химическая физика . 3 (24): 5355–5357. Бибкод : 2001PCCP....3.5355L . дои : 10.1039/b108676f . S2CID   59485355 .
    45. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г Хоббс, Питер В. (6 мая 2010 г.). Физика льда . Издательство Оксфордского университета . стр. 61–70. ISBN  9780199587711 . Проверено 6 декабря 2014 г.
    46. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чаплин, Мартин (18 октября 2014 г.). «Сооружение Лед-два» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк . Проверено 6 декабря 2014 г.
    47. ^ «Лед III (лед-три) структура» . 04 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 г. Проверено 6 июня 2023 г.
    48. ^ Чаплин, Мартин (10 апреля 2012 г.). «Лед-четыре (Лед IV)» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк. Архивировано из оригинала 12 августа 2011 года . Проверено 27 мая 2022 г.
    49. ^ Зальцманн, Кристоф Г.; Розу-Финсен, Александр; Шариф, Зайнаб; Радаелли, Паоло Г.; Финни, Джон Л. (1 апреля 2021 г.). «Детальный кристаллографический анализ фазового перехода водородного упорядочения от льда V к льду XIII». Журнал химической физики . 154 (13). Издательство АИП. Бибкод : 2021JChPh.154m4504S . дои : 10.1063/5.0045443 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   33832256 .
    50. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чаплин, Мартин (10 апреля 2012 г.). «Лед-пять (Лед V)» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк. Архивировано из оригинала 12 октября 2003 года . Проверено 30 июля 2012 г.
    51. ^ Дрост-Хансен, В. (14 ноября 1969 г.). «Структура и свойства воды. Д. Айзенберг и В. Каузманн. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк, 1969. xiv + 300 стр., иллюстрации. Ткань, 10 долларов; бумага, 4,50 доллара». Наука . 166 (3907): 861. doi : 10.1126/science.166.3907.861 . ISSN   0036-8075 .
    52. ^ Чаплин, Мартин (20 декабря 2019 г.). «Лед-пять (Лед V)» . Архивировано из оригинала 13 августа 2020 г. Проверено 5 июня 2021 г.
    53. ^ Камб, Б.; Пракаш, А.; Ноблер, К. (май 1967 г.). «Структура льда. В» . Акта Кристаллографика . 22 (5): 706–715. Бибкод : 1967AcCry..22..706K . дои : 10.1107/S0365110X67001409 .
    54. ^ Бриджмен, PW (1912). «Вода в жидкой и пяти твердых формах под давлением». Труды Американской академии искусств и наук . 47 (13): 441–558. дои : 10.2307/20022754 . JSTOR   20022754 .
    55. ^ Отчеты: Структура льда VI science.sciencemag.org, Б. Камб, 8 октября 1965 г.
    56. ^ Чаплин, Мартин (10 апреля 2012 г.). «Лед-шесть (Лед VI)» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк. Архивировано из оригинала 23 сентября 2012 года . Проверено 30 июля 2012 г.
    57. ^ Яо, Шу-Кай; Чжан, Пэн; Чжан, Ин; Лу, Ин-Бо; Ян, Тянь-Линь; Суна, Бай-Гонг; Юань, Чжэнь-Ю; Ло, Хуэй-Вэнь (21 июня 2017 г.). «Вычислительный анализ колебаний решетки льда VIII» . Королевское общество достижений химии . 7 (51): 31789–31794. Бибкод : 2017RSCAd...731789Y . дои : 10.1039/C7RA05563C .
    58. ^ Камб, Барклай; Дэвис, Брайант Л. (1 декабря 1964 г.). «Лед VII, самая плотная форма льда» . Труды Национальной академии наук . 52 (6): 1433–1439. Бибкод : 1964PNAS...52.1433K . дои : 10.1073/pnas.52.6.1433 . ПМК   300465 . ПМИД   16591242 .
    59. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гранде, Закари М.; и др. (2022). «Переходы симметрии, вызванные давлением, в плотном льду H2O». АПС Физика . 105 (10): 104109. Бибкод : 2022PhRvB.105j4109G . дои : 10.1103/PhysRevB.105.104109 . ОСТИ   1989084 . S2CID   247530544 .
    60. ^ Уолли, Э.; Дэвидсон, Д.В.; Хит, JBR (1 декабря 1966 г.). «Диэлектрические свойства льда VII. Лед VIII: новая фаза льда». Журнал химической физики . 45 (11): 3976–3982. Бибкод : 1966JChPh..45.3976W . дои : 10.1063/1.1727447 .
    61. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Уолли, Э.; Хит, JBR; Дэвидсон, Д.В. (1 марта 1968 г.). «Лед IX: антисегнетоэлектрическая фаза, связанная со льдом III». Журнал химической физики . 48 (5): 2362–2370. Бибкод : 1968JChPh..48.2362W . дои : 10.1063/1.1669438 .
    62. ^ Ла Плака, Сэм Дж.; Гамильтон, Уолтер К.; Камб, Барклай; Пракаш, Ананд (15 января 1973 г.). «О почти протонно-упорядоченной структуре льда IX». Журнал химической физики . 58 (2): 567–580. Бибкод : 1973ЖЧФ..58..567Л . дои : 10.1063/1.1679238 . ISSN   0021-9606 .
    63. ^ Ким, Ши Эн (24 марта 2022 г.). «Внутри горячо оспариваемого творения Ice X » . Популярная наука .
    64. ^ Чаплин, Мартин (10 апреля 2012 г.). «Лед-семь (Лед VII)» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк. Архивировано из оригинала 2 ноября 2011 года . Проверено 30 июля 2012 г.
    65. ^ Хансен, Томас К. (26 мая 2021 г.). «Вечная охота за новыми ледяными фазами» . Природные коммуникации . 12 (1): 3161. Бибкод : 2021NatCo..12.3161H . дои : 10.1038/s41467-021-23403-6 . ПМК   8154907 . ПМИД   34039991 .
    66. ^ Чаплин, Мартин (17 февраля 2017 г.). «Лед-одиннадцать (лед XI)» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк. Архивировано из оригинала 23 марта 2017 года . Проверено 11 марта 2017 г.
    67. ^ К. Лоббан, Дж. Л. Финни и В. Ф. Кухс, Структура новой фазы льда, Nature 391, 268–270, 1998.
    68. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Зальцманн, Кристоф Г.; Радаелли, Паоло Г.; Холлбрукер, Андреас; Майер, Эрвин; Финни, Джон Л. (24 марта 2006 г.). «Получение и структура водородоупорядоченных фаз льда». Наука . 311 (5768): 1758–1761. Бибкод : 2006Sci...311.1758S . дои : 10.1126/science.1123896 . ПМИД   16556840 . S2CID   44522271 .
    69. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г Чаплин, Мартин (10 апреля 2012 г.). «Лед-двенадцать (Лед XII)» . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк. Архивировано из оригинала 2 ноября 2011 года . Проверено 30 июля 2012 г.
    70. ^ Зальцманн К.Г., Радаелли П.Г., Холлбрукер А., Майер Э., Финни Дж.Л. (2006). «Получение и строение водородоупорядоченных фаз льда» . Наука . 311 (5768): 1758–61. Бибкод : 2006Sci...311.1758S . дои : 10.1126/science.1123896 . ПМИД   16556840 . S2CID   44522271 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    71. ^ Сандерс, Лаура (11 сентября 2009 г.). «Особенный снежок» . Новости науки . Архивировано из оригинала 14 сентября 2009 года . Проверено 11 сентября 2009 г.
    72. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Фаленти, А.; Хансен, TC; Кухс, ВФ (2014). «Формирование и свойства льда XVI, полученного путем опорожнения клатратного гидрата типа sII». Природа . 516 (7530): 231–233. Бибкод : 2014Natur.516..231F . дои : 10.1038/nature14014 . ПМИД   25503235 . S2CID   4464711 . Значок закрытого доступа
    73. ^ Джейкобсон, Лиам К.; Худжо, Вальдемар; Молинеро, Валерия (2009). «Термодинамическая стабильность и рост клатратных гидратов, не содержащих гостей: кристаллическая фаза воды низкой плотности» . Журнал физической химии Б. 113 (30): 10298–10307. дои : 10.1021/jp903439a . ПМИД   19585976 . Значок закрытого доступа
    74. ^ Альгара-Силлер, Г.; Лехтинен, О.; Ван, ФК; Наир, РР; Кайзер, У.; Ву, ХА; Гейм, АК; Григорьева, ИВ (26 марта 2015 г.). «Квадратный лед в графеновых нанокапиллярах». Природа . 519 (7544): 443–445. arXiv : 1412.7498 . Бибкод : 2015Natur.519..443A . дои : 10.1038/nature14295 . ПМИД   25810206 . S2CID   4462633 .
    75. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Зажатие воды между графеном приводит к образованию квадратных кристаллов льда при комнатной температуре» . ЗМЭ Наука . 27 марта 2015 г. Проверено 2 мая 2018 г.
    76. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дель Россо, Леонардо; Челли, Мильва; Уливи, Лоренцо (7 ноября 2016 г.). «Новый пористый водяной лед, метастабильный при атмосферном давлении, полученный путем опорожнения льда, наполненного водородом» . Природные коммуникации . 7 (1): 13394. arXiv : 1607.07617 . Бибкод : 2016NatCo...713394D . дои : 10.1038/ncomms13394 . ПМК   5103070 . ПМИД   27819265 .
    77. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Чаплин, Мартин. «Лед-семнадцать (Лед XVII)» . Архивировано из оригинала 11 сентября 2022 года . Проверено 12 сентября 2022 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) [ самостоятельно опубликованный источник? ]
    78. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Мийо, Мариус; Коппари, Федерика; Ригг, Дж. Райан; Корреа Барриос, Антонио; Амель, Себастьян; Свифт, Дамиан К.; Эггерт, Джон Х. (8 мая 2019 г.). «Наносекундная рентгеновская дифракция ударно-сжатого суперионного водяного льда» . Природа . 569 (7755): 251–255. Бибкод : 2019Natur.569..251M . дои : 10.1038/s41586-019-1114-6 . ОСТИ   1568026 . ПМИД   31068720 . S2CID   256768272 .
    79. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Гассер, ТМ; Тойни, А.В.; Плага, ЖЖ; Кестер, КВ; Эттер, М; Бёмер, Р; и др. (2018). «Эксперименты, указывающие на вторую водородную упорядоченную фазу льда VI» . Хим. наука . 9 (18): 4224–4234. дои : 10.1039/c8sc00135a . ПМЦ   5942039 . ПМИД   29780552 .
    80. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Меткалф, Том (9 марта 2021 г.). «Обнаружены экзотические кристаллы «льда 19»» . Живая наука .
    81. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ямане Р., Комацу К., Гоучи Дж., Уватоко Ю., Мачида С., Хаттори Т., Каги Х.; и др. (2021). «Экспериментальные доказательства существования второй частично упорядоченной фазы льда VI» . Нат Коммун . 12 (1): 1129. Бибкод : 2021NatCo..12.1129Y . дои : 10.1038/s41467-021-21351-9 . ПМЦ   7893076 . ПМИД   33602936 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    82. ^ Шепард, Дж. Дж., Слейтер, Б., Харви, П., Харт, М., Булл, К. Л., Брамвелл, С. Т., Зальцманн, К. Г. (2018), «Вызванное допингом исчезновение льда II из фазовой диаграммы воды» , Nature Physics , 14 (6), Springer Science and Business Media LLC: 569–572, Bibcode : 2018NatPh..14..569S , doi : 10.1038/s41567-018-0094-z , S2CID   54544973
    83. ^ Накамура Т., Мацумото М., Ягасаки Т., Танака Х. (2015), «Термодинамическая стабильность льда II и его водородно-неупорядоченного аналога: роль энергии нулевой точки» , Журнал физической химии B , 120 (8), Американское химическое общество (ACS): 1843–1848, doi : 10.1021/acs.jpcb.5b09544 , PMID   26595233
    84. ^ Энгельхардт Х., Камб Б. (1981), «Структура льда IV, метастабильная фаза высокого давления» , Журнал химической физики , 75 (12), AIP Publishing: 5887–5899, Bibcode : 1981JChPh.. 75.5887E , doi : 10.1063/1.442040
    85. ^ Шепард, Дж. Дж., Линг, С., Соссо, Г.К., Михаэлидис, А., Слейтер, Б., Зальцманн, К.Г. (2017), «Является ли аморфный лед высокой плотности просто «сошедшим с рельсов» состоянием вдоль льдов от I до льда IV Путь?" , The Journal of Physical Chemistry Letters , 8 (7), Американское химическое общество (ACS): 1645–1650, arXiv : 1701.05398 , doi : 10.1021/acs.jpclett.7b00492 , PMID   28323429 , S2CID   13662778
    86. ^ Энгельхардт Х., Уолли Э. (1979), «Инфракрасный спектр льда IV в диапазоне 4000–400 см-1» , Журнал химической физики , 71 (10), AIP Publishing: 4050–4051, doi : 10.1063/1.438173
    87. ^ Зальцманн К.Г., Коль И., Лёртинг Т., Майер Э., Холлбрукер А. (2003), «Раман-спектроскопическое исследование водородных связей в восстановленном льду IV» , Журнал физической химии B , 107 (12 ), Американское химическое общество (ACS): 2802–2807, doi : 10.1021/jp021534k.
    88. ^ Колин Лоббан (1998), Нейтронографические исследования льдов , Университетский колледж Лондона, ПроКвест   1752797359
    89. ^ Клотц С., Хамель Г., Лавдей Дж. С., Нелмс Р. Дж., Гатри М. (2003), «Рекристаллизация льда HDA под давлением путем дифракции нейтронов на месте до 3,9 ГПа» , Журнал кристаллографии - Кристаллические материалы , 218 (2), Walter de Gruyter GmbH: 117–122, Bibcode : 2003ZK....218..117K , doi : 10.1524/zkri.218.2.117.20669 , S2CID   96109290
    90. ^ Бриджмен, П.В. (1935), «Соотношение давления, объема и температуры жидкости и фазовая диаграмма тяжелой воды» , Журнал химической физики , 3 (10), AIP Publishing: 597–605, Bibcode : 1935JChPh. ..3..597B , doi : 10.1063/1.1749561
    91. ^ Эванс, LF (1967), «Селективное зарождение льдов высокого давления» , Журнал прикладной физики , 38 (12), AIP Publishing: 4930–4932, Бибкод : 1967JAP....38.4930E , doi : 10.1063/1.1709255
    92. ^ Зальцманн, К.Г., Лёртинг, Т. , Коль, И., Майер, Э., Холлбрукер, А. (2002), «Чистый лед IV из аморфного льда высокой плотности» , Журнал физической химии B , 106 (22) , Американское химическое общество (ACS): 5587–5590, doi : 10.1021/jp014391v.
    93. ^ Зальцманн, CG; Радаелли, П.Г.; Слейтер, Б; Финни, Дж. Л. (2011), «Полиморфизм льда: пять нерешенных вопросов». , Phys Chem Chem Phys , 13 (41): 18468–80, Bibcode : 2011PCCP...1318468S , doi : 10.1039/c1cp21712g , PMID   21946782
    94. ^ Розу-Финсен А., Зальцманн К.Г. (2022), «Является ли давление ключом к упорядочению водорода льдом IV?» , Chemical Physics Letters , 789 , Elsevier BV: 139325, Bibcode : 2022CPL...78939325R , doi : 10.1016/j.cplett.2021.139325 , S2CID   245597764
    95. ^ Прузан, доктор философии; Червин, Дж. К. и Кэнни, Б. (1993). «Область стабильности протонно-упорядоченной фазы льда VIII при очень высоком давлении и низкой температуре». Журнал химической физики . 99 (12): 9842–9846. Бибкод : 1993JChPh..99.9842P . дои : 10.1063/1.465467 . .
    96. ^ Хемли, Р.Дж.; Джефкоат, AP; Мао, Гонконг; и др. (1987), «Статическое сжатие льда H 2 O до 128 ГПа (1,28 Мбар)» , Nature , 330 (6150): 737–740, Bibcode : 1987Natur.330..737H , doi : 10.1038/330737a0 , S2CID   4265919 .
    97. ^ Като, Э. (15 февраля 2002 г.). «Диффузия протонов во льду высокого давления VII». Наука . 29=5558 (5558): 1264–1266. Бибкод : 2002Sci...295.1264K . дои : 10.1126/science.1067746 . ПМИД   11847334 . S2CID   38999963 .
    98. ^ Фань, Сяофэн; Бинг, Дэн; Чжан, Цзинъюнь; Шен, Цзэсян; Куо, Джер-Лай (1 октября 2010 г.). «Прогнозирование упорядоченных структур водородных связей льда I h , II, III, VI и льда VII: методы DFT с локализованным базовым набором» (PDF) . Вычислительное материаловедение . 49 (4): С170–С175. дои : 10.1016/j.commatsci.2010.04.004 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2014 года . Проверено 24 апреля 2012 г.
    99. ^ Денгел, О.; Экенер, У.; Плиц, Х.; Риль, Н. (1 мая 1964 г.). «Сегнетоэлектрическое поведение льда». Письма по физике . 9 (4): 291–292. Бибкод : 1964PhL.....9..291D . дои : 10.1016/0031-9163(64)90366-X .
    100. ^ Кавада, Сюдзи (1 мая 1972 г.). «Диэлектрическая дисперсия и фазовый переход льда, легированного КОН». Журнал Физического общества Японии . 32 (5): 1442. Бибкод : 1972JPSJ...32.1442K . дои : 10.1143/JPSJ.32.1442 .
    101. ^ Тадзима, Ёсимицу; Мацуо, Такасуке; Шуга, Хироши (1984). «Калориметрическое исследование фазового перехода в гексагональном льду, легированном гидроксидами щелочных металлов». Журнал физики и химии твердого тела . 45 (11–12): 1135–1144. Бибкод : 1984JPCS...45.1135T . дои : 10.1016/0022-3697(84)90008-8 .
    102. ^ Мацуо, Такасуке; Тадзима, Ёсимицу; Шуга, Хироши (1986). «Калориметрическое исследование фазового перехода в D 2 O льду I h, легированном КОД: Ice XI». Журнал физики и химии твердого тела . 47 (2): 165–173. Бибкод : 1986JPCS...47..165M . дои : 10.1016/0022-3697(86)90126-5 .
    103. ^ Кастро Нето, А.; Пуйоль, П.; Фрадкин, Э. (2006). «Лед: сильно коррелированная протонная система». Физический обзор B . 74 (2): 024302. arXiv : cond-mat/0511092 . Бибкод : 2006PhRvB..74b4302C . дои : 10.1103/PhysRevB.74.024302 . S2CID   102581583 .
    104. ^ Аракава, Масаси; Каги, Хироюки; Фукадзава, Хироши (2010). «Влияние отжига на водородное упорядочение во льду, легированном КОД, наблюдаемое с помощью дифракции нейтронов». Журнал молекулярной структуры . 972 (1–3): 111–114. Бибкод : 2010JMoSt.972..111A . doi : 10.1016/j.molstruc.2010.02.016 .
    105. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Аракава, Масаси; Каги, Хироюки; Фернандес-Бака, Хайме А.; Чакумакос, Брайан С.; Фукадзава, Хироши (17 августа 2011 г.). «Существование эффекта памяти в упорядочении водорода во льду: этот эффект делает лед привлекательным» . Письма о геофизических исследованиях . 38 (16): н/д. Бибкод : 2011GeoRL..3816101A . дои : 10.1029/2011GL048217 .
    106. ^ К. Абэ, Ю. Утаке и Т. Сигенари, Исследование комбинационного рассеяния света в протонно-упорядоченном монокристалле льда XI , в журнале «Физика и химия льда», изд. В. Кухс (Королевское химическое общество, Кембридж, 2007), стр. 101–108.
    107. ^ Абэ, К.; Сигенари, Т. (2011). «Комбинационные спектры протонов упорядоченной фазы XI ICE I. Трансляционные колебания ниже 350 см-1, Дж». Журнал химической физики . 134 (10): 104506. Бибкод : 2011JChPh.134j4506A . дои : 10.1063/1.3551620 . ПМИД   21405174 .
    108. ^ Раза, Замаан; Альфе, Дарио (28 ноября 2011 г.). «Упорядочение протонов в кубическом и гексагональном льду; потенциальная новая ледяная фаза - XIc». Физическая химия Химическая физика . 13 (44): 19788–95. Бибкод : 2011PCCP...1319788R . дои : 10.1039/c1cp22506e . ПМИД   22009223 . S2CID   31673433 .
    109. ^ Брамвелл, Стивен Т. (21 января 1999 г.). «Сегнетоэлектрический лед» . Природа . 397 (6716): 212–213. Бибкод : 1999Natur.397..212B . дои : 10.1038/16594 . S2CID   204990667 .
    110. ^ Иедема, MJ; Дрессер, MJ; Деринг, Д.Л.; Роуленд, Дж. Б.; Хесс, В.П.; Цекорас, А.А.; Коуин, JP (1 ноября 1998 г.). «Сегнетоэлектричество в водяном льду». Журнал физической химии Б. 102 (46): 9203–9214. дои : 10.1021/jp982549e . S2CID   97894870 .
    111. ^ Су, Синцай; Лианос, Л.; Шен, Ю.; Соморжай, Габор (1998). «Поверхностно-индуцированный сегнетоэлектрический лед на Pt (111)». Письма о физических отзывах . 80 (7): 1533–1536. Бибкод : 1998PhRvL..80.1533S . дои : 10.1103/PhysRevLett.80.1533 . S2CID   121266617 .
    112. ^ Чжао, Х.-Х.; Конг, X.-J.; Ли, Х.; Джин, Ю.-К.; Лонг, Л.-С.; Цзэн, XC; Хуанг, Р.-Б.; Чжэн, Л.-С. (14 февраля 2011 г.). «Переход от одномерной воды к сегнетоэлектрическому льду в супрамолекулярной архитектуре» . Труды Национальной академии наук . 108 (9): 3481–3486. Бибкод : 2011PNAS..108.3481Z . дои : 10.1073/pnas.1010310108 . ПМК   3048133 . ПМИД   21321232 .
    113. ^ Найт, Крис; Певец, Шервин Дж. (19 октября 2005 г.). «Прогнозирование фазового перехода льда VI в упорядоченную форму водородной связи». Журнал физической химии Б. 109 (44). Американское химическое общество (ACS): 21040–21046. дои : 10.1021/jp0540609 . ISSN   1520-6106 . ПМИД   16853726 .
    114. ^ Сандерс, Лаура (11 сентября 2009 г.). «Сверхплотная замерзшая вода прорывает последний ледяной рубеж» . Проводной . Конде Наст . Проверено 13 сентября 2009 г.
    115. ^ Зальцманн, Кристоф Г.; Радаелли, Паоло Г.; Майер, Эрвин; Финни, Джон Л. (2009). «Лед XV: новая термодинамически стабильная фаза льда». Письма о физических отзывах . 103 (10): 105701. arXiv : 0906.2489 . Бибкод : 2009PhRvL.103j5701S . doi : 10.1103/PhysRevLett.103.105701 . ПМИД   19792330 . S2CID   13999983 .
    116. ^ Шепард, Джейкоб Дж.; Зальцманн, Кристоф Г. (2015). «Сложная кинетика фазового перехода водородного упорядочения льда VI в лед XV». Письма по химической физике . 637 . Эльзевир Б.В.: 63–66. arXiv : 1507.02665 . Бибкод : 2015CPL...637...63S . дои : 10.1016/j.cplett.2015.07.064 . ISSN   0009-2614 .
    117. ^ Розу-Финсен, Александр; Зальцманн, Кристоф Г. (28 июня 2018 г.). «Анализ кислотных и основных легирующих добавок с точки зрения обеспечения фазовых переходов водородного упорядочения между льдом V и XIII и льдом VI в XV». Журнал химической физики . 148 (24). Издательство AIP: 244507. arXiv : 1801.03812 . Бибкод : 2018JChPh.148x4507R . дои : 10.1063/1.5022159 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   29960300 .
    118. ^ Комацу, К.; Норитаке, Ф.; Мачида, С.; Сано-Фурукава, А.; Хаттори, Т.; Ямане, Р.; Каги, Х. (04 июля 2016 г.). «Частично упорядоченное состояние льда XV» . Научные отчеты . 6 (1). Springer Science and Business Media LLC: 28920. Бибкод : 2016NatSR...628920K . дои : 10.1038/srep28920 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   4931510 . ПМИД   27375120 .
    119. ^ Зальцманн, Кристоф Г.; Слейтер, Бен; Радаелли, Паоло Г.; Финни, Джон Л.; Шепард, Джейкоб Дж.; Росильо-Лопес, Мартин; Хиндли, Джеймс (22 ноября 2016 г.). «Детальный кристаллографический анализ фазового перехода водородного упорядочения льда VI в лед XV». Журнал химической физики . 145 (20). Издательство АИП. arXiv : 1607.04794 . Бибкод : 2016JChPh.145t4501S . дои : 10.1063/1.4967167 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   27908115 .
    120. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Лю, Юань; Хуан, Инъин; Чжу, Чунцин; Ли, Хуэй; Чжао, Цзицзюнь; Ван, Лу; Оямяэ, Ларс; Франциско, Джозеф С.; Цзэн, Сяо Чэн (25 июня 2019 г.). «Пористый лед сверхнизкой плотности с самой большой внутренней полостью, выявленной на диаграмме состояния воды» . Труды Национальной академии наук . 116 (26): 12684–12691. Бибкод : 2019PNAS..11612684L . дои : 10.1073/pnas.1900739116 . ПМК   6600908 . ПМИД   31182582 .
    121. ^ Чаплин, Мартин. «Лед-семнадцать (Лед XVII)» . Архивировано из оригинала 11 сентября 2022 г. Проверено 11 сентября 2022 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) [ самостоятельно опубликованный источник? ]
    122. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Комацу, Казуки; Мачида, Шиничи; Норитаке, Фумия; Хаттори, Таканори; Сано-Фурукава, Асами; Ямане, Ре; Ямасита, Кейширо; Каги, Хироюки (3 февраля 2020 г.). «Лед Ic без беспорядка упаковки путем откачивания водорода из гидрата водорода» . Природные коммуникации . 11 (1): 464. arXiv : 1909.03400 . Бибкод : 2020NatCo..11..464K . дои : 10.1038/s41467-020-14346-5 . ПМК   6997176 . ПМИД   32015342 .
    123. ^ Демонтис, П.; и др. (1988). «Новые фазы высокого давления льда» (PDF) . Физ. Преподобный Летт . 60 (22): 2284–2287. Бибкод : 1988PhRvL..60.2284D . doi : 10.1103/PhysRevLett.60.2284 . ПМИД   10038311 .
    124. ↑ Странная вода, скрывающаяся внутри планет-гигантов , New Scientist, 1 сентября 2010 г., выпуск журнала 2776.
    125. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Мийо, Мариус; и др. (5 февраля 2018 г.). «Экспериментальные доказательства существования суперионного водяного льда с использованием ударного сжатия» . Физика природы . 14 (3): 297–302. Бибкод : 2018NatPh..14..297M . дои : 10.1038/s41567-017-0017-4 . ОСТИ   1542614 . S2CID   256703104 .
    126. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Сокол, Джошуа (12 мая 2019 г.). «Причудливая форма воды может существовать по всей Вселенной» . Проводной . ISSN   1059-1028 . Проверено 13 мая 2019 г.
    127. ^ Гончаров Александр Ф.; и др. (2005). «Динамическая ионизация воды в экстремальных условиях» (PDF) . Физ. Преподобный Летт . 94 (12): 125508. Бибкод : 2005PhRvL..94l5508G . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.125508 . ПМИД   15903935 .
    128. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Маррис, Эмма (22 марта 2005 г.). «Планеты-гиганты могут содержать суперионную воду». Природа . дои : 10.1038/news050321-4 .
    129. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Зыга, Лиза (25 апреля 2013 г.). «Новая фаза воды может доминировать в недрах Урана и Нептуна» . Физика.орг .
    130. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чанг, Кеннет (05 февраля 2018 г.). «Новая форма воды, как жидкая, так и твердая, действительно странная » . Нью-Йорк Таймс . ISSN   0362-4331 . Проверено 13 февраля 2018 г.
    131. ^ Лангин, Кэти. «Ученые создают новую форму материи — суперионный водяной лед» . Наука . Проверено 17 мая 2024 г.
    132. ^ Розу-Финсен, А; Зальцманн, CG (2019). «Происхождение низкотемпературной эндотермы легированного кислотой льда VI: новая водородоупорядоченная фаза льда или глубокие стеклообразные состояния?» . Химическая наука . 10 (2): 515–523. дои : 10.1039/c8sc03647k . ПМК   6334492 . ПМИД   30713649 .
    133. ^ Тойни А.В.; Гассер ТМ; Лортинг Т. (2019). «Отличие льда β-XV от глубокого стекловидного льда VI: рамановская спектроскопия» . Физ хим хим физ . 21 (28): 15452–15462. Бибкод : 2019PCCP...2115452T . дои : 10.1039/c9cp02147g . ПМИД   31257365 . S2CID   195764029 .
    134. ^ Розу-Финсен А, Амон А, Армстронг Дж, Фернандес-Алонсо Ф, Зальцманн КГ (2020). «Глубокий стеклянный лед VI, обнаруженный с помощью комбинации нейтронной спектроскопии и дифракции» . J Phys Chem Lett . 11 (3): 1106–1111. doi : 10.1021/acs.jpclett.0c00125 . ПМК   7008458 . ПМИД   31972078 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    135. ^ Гассер Т.М., Тони А.В., Фортес А.Д., Лортинг Т. (2021). «Структурная характеристика льда XIX как второго полиморфа, родственного льду VI» . Нат Коммун . 12 (1): 1128. Бибкод : 2021NatCo..12.1128G . дои : 10.1038/s41467-021-21161-z . ПМЦ   7892819 . ПМИД   33602946 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    136. ^ Зальцманн К.Г., Лавдей Дж.С., Розу-Финсен А., Булл CL (2021). «Структура и природа льда XIX» . Нат Коммун . 12 (1): 3162. Бибкод : 2021NatCo..12.3162S . дои : 10.1038/s41467-021-23399-z . ПМК   8155070 . ПМИД   34039987 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    137. ^ Норман Андерсон. «Множество фаз льда» (PDF) (статья по физике 511). Университет штата Айова. Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2009 года.
    138. ^ Аткинс, Питер; де Паула, Хулио (2010). Физическая химия (9-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Co., с. 144. ИСБН  978-1429218122 .
    139. ^ Мюррей, Бенджамин Дж.; Кнопф, Дэниел А.; Бертрам, Аллан К. (2005). «Образование кубического льда в условиях, соответствующих атмосфере Земли». Природа . 434 (7030): 202–205. Бибкод : 2005Natur.434..202M . дои : 10.1038/nature03403 . ПМИД   15758996 . S2CID   4427815 .
    140. ^ Уолли, Э. (1981). «Ореол Шайнера: свидетельства наличия льда I c в атмосфере». Наука . 211 (4480): 389–390. Бибкод : 1981Sci...211..389W . дои : 10.1126/science.211.4480.389 . ПМИД   17748273 .
    141. ^ Мюррей, Бенджамин Дж.; Зальцманн, Кристоф Г.; Хеймсфилд, Эндрю Дж.; Добби, Стивен; Нили, Райан Р.; Кокс, Кристофер Дж. (2015). «Тригональные кристаллы льда в атмосфере Земли» (PDF) . Бюллетень Американского метеорологического общества . 96 (9): 1519–1531. Бибкод : 2015BAMS...96.1519M . дои : 10.1175/BAMS-D-13-00128.1 .
    142. ^ Чаплин, Мартин (15 сентября 2019 г.). «Укладка неупорядоченного льда; Лед I сд » . Структура воды и наука . Лондонский университет Саут-Бэнк . Архивировано из оригинала 22 октября 2020 года . Проверено 3 декабря 2019 г.
    143. ^ Малкин, Тэмсин Л.; Мюррей, Бенджамин Дж.; Зальцманн, Кристоф Г.; Молинеро, Валерия; Пикеринг, Стивен Дж.; Кит, Томас Ф. (2015). «Нарушение укладки во льду I» . Физическая химия Химическая физика . 17 (1): 60–76. дои : 10.1039/c4cp02893g . ПМИД   25380218 .
    144. ^ Кухс, ВФ; Сиппель, К.; Фаленти, А.; Хансен, ТК (2012). «Масштаб и актуальность беспорядка укладки в« льду I c » » . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (52): 21259–21264. Бибкод : 2012PNAS..10921259K . дои : 10.1073/pnas.1210331110 . ПМЦ   3535660 . ПМИД   23236184 .
    145. ^ Любкен, Ф.-Ж.; Лаутенбах, Дж.; Хеффнер, Дж.; Рэпп, М.; Зеча, М. (март 2009 г.). «Первые непрерывные измерения температуры в летних отголосках полярной мезосферы». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 71 (3–4): 453–463. Бибкод : 2009JASTP..71..453L . дои : 10.1016/j.jastp.2008.06.001 .
    146. ^ Мюррей, Бенджамин Дж.; Дженсен, Эрик Дж. (январь 2010 г.). «Гомогенное зарождение аморфных твердых частиц воды в верхней мезосфере». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 72 (1): 51–61. Бибкод : 2010JASTP..72...51M . дои : 10.1016/j.jastp.2009.10.007 .
    147. ^ Мюррей, Бенджамин Дж.; Малкин, Тэмсин Л.; Зальцманн, Кристоф Г. (май 2015 г.). «Кристаллическая структура льда в мезосферных условиях» . Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 127 : 78–82. Бибкод : 2015JASTP.127...78M . дои : 10.1016/j.jastp.2014.12.005 .
    148. ^ О. Чаунер; С Хуан; Э. Гринберг; В.Б. Прокопенко; К. Ма; Г. Р. Россман; А. Х. Шен; Д. Чжан; М. Ньювилл; А. Ланциротти; К. Тейт (2018). «Включения Ice-VII в алмазах: свидетельства наличия водной жидкости в глубокой мантии Земли» . Наука . 359 (6380): 1136–1139. Бибкод : 2018Sci...359.1136T . дои : 10.1126/science.aao3030 . ПМИД   29590042 . S2CID   206662912 .
    149. ^ Сид Перкинс (08 марта 2018 г.). «Карманы с водой могут лежать глубоко под поверхностью Земли» . Наука . Архивировано из оригинала 8 марта 2018 года . Проверено 8 марта 2018 г.
    150. ^ Нетберн, Дебора. «То, что ученые нашли в алмазе: тип льда, неизвестный на Земле» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано из оригинала 12 марта 2018 года . Проверено 12 марта 2018 г.
    151. ^ Фукадзава, Хироши; Мэй, Синдзи; Икеда, Сусуму; Ватанабэ, Окицугу (1998). «Упорядочение протонов в антарктическом льду, наблюдаемое с помощью комбинационного рассеяния света и нейтронного рассеяния». Письма по химической физике . 294 (6): 554–558. Бибкод : 1998CPL...294..554F . дои : 10.1016/S0009-2614(98)00908-7 .
    152. ^ Фортес, AD; Вуд, И.Г.; Григорьев Д.; Альфредссон, М.; Кипфштуль, С.; Найт, Канзас; Смит, Род-Айленд (1 января 2004 г.). «По данным дифракции нейтронов на порошке, нет доказательств крупномасштабного упорядочения протонов в антарктическом льду» . Журнал химической физики . 120 (24): 11376–9. Бибкод : 2004JChPh.12011376F . дои : 10.1063/1.1765099 . ПМИД   15268170 . Архивировано из оригинала 29 июля 2012 года . Проверено 22 апреля 2012 г.
    153. ^ Фурич, К.; Воловшек, В. (2010). «Водный лед при низких температурах и давлениях; новые результаты комбинационного рассеяния света». Дж. Мол. Структура . 976 (1–3): 174–180. Бибкод : 2010JMoSt.976..174F . doi : 10.1016/j.molstruc.2010.03.024 .
    154. ^ Йен, Фей; Чи, Чжэньхуа (16 апреля 2015 г.). «Динамика упорядочения протонов льда H 2 O». Физическая химия Химическая физика . 17 (19): 12458–12461. arXiv : 1503.01830 . Бибкод : 2015PCCP...1712458Y . дои : 10.1039/C5CP01529D . ПМИД   25912948 . S2CID   7736338 .
    155. ^ Дубоше, Дж.; Адриан, М.; Чанг, Дж. Дж.; Гомо, Джей Си; Лепо, Ж-; Макдауэлл, AW; Шульц, П. (1988). «Криоэлектронная микроскопия остеклованных образцов» (PDF) . Ежеквартальные обзоры биофизики . 21 (2): 129–228. дои : 10.1017/S0033583500004297 . ПМИД   3043536 . S2CID   2741633 .
    156. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Дель Россо, Леонардо; Челли, Мильва; Уливи, Лоренцо (июнь 2017 г.). «Лед XVII как новый материал для хранения водорода» . Проблемы . 8 (1): 3. дои : 10.3390/challe8010003 .
    157. ^ Чанг, Кеннет (9 декабря 2004 г.). «Астрономы созерцают ледяные вулканы в далеких местах» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 9 мая 2015 года . Проверено 30 июля 2012 г.
    158. ^ Дебеннетти, Пабло Г.; Стэнли, Х. Юджин (2003). «Переохлажденная и стекловидная вода» (PDF) . Физика сегодня . 56 (6): 40–46. Бибкод : 2003PhT....56f..40D . дои : 10.1063/1.1595053 . Проверено 19 сентября 2012 г.
    159. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Ньюман, Сара Ф.; Буратти, Б.Дж.; Браун, Р.Х.; Яуманн, Р.; Бауэр, Дж.; Момари, Т. (2008). «Фотометрический и спектральный анализ распределения кристаллических и аморфных льдов на Энцеладе глазами Кассини» (PDF) . Икар . 193 (2): 397–406. Бибкод : 2008Icar..193..397N . дои : 10.1016/j.icarus.2007.04.019 . hdl : 1721.1/114323 .
    160. ^ Гранди, ВМ; Шмитт, Б. (1998). «Температурно-зависимый спектр поглощения гексагонального льда H2O в ближнем инфракрасном диапазоне». Журнал геофизических исследований . 103 (E11): 25809. Бибкод : 1998JGR...10325809G . дои : 10.1029/98je00738 .
    161. ^ Хаген, В.; иленс, АГГМ; Гринберг, Дж. М. (1981). «Инфракрасные спектры аморфной твердой воды и льда при температуре от 10 до 140 К». Химическая физика . 56 (3): 367–379. Бибкод : 1981CP.....56..367H . дои : 10.1016/0301-0104(81)80158-9 .
    162. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Мур, Марла Х.; Хадсон, Реджи Л. (1992). «Инфракрасные спектральные исследования фазовых изменений в водяном льду, вызванных протонным облучением». Астрофизический журнал . 401 : 353. Бибкод : 1992ApJ...401..353M . дои : 10.1086/172065 .
    163. ^ Смит, Р.Г.; Робинсон, Г.; Хайленд, Арканзас; Карпентер, Г.Л. (1994). «Молекулярные льды как индикаторы температуры межзвездной пыли: особенности решетки льда H2O с размерами 44 и 62 мкм». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 271 (2): 481–489. Бибкод : 1994MNRAS.271..481S . дои : 10.1093/mnras/271.2.481 .
    164. ^ Секи, Дж.; Хасэгава, Х. (1983). «Неоднородная конденсация межзвездных зерен льда». Астрофизика и космическая наука . 94 (1): 177–189. Бибкод : 1983Ap&SS..94..177S . дои : 10.1007/BF00651770 . S2CID   121008219 .
    165. ^ Мюррей, Би Джей; Дженсен, Э.Дж. (2010). «Гомогенное зарождение аморфных твердых частиц воды в верхней мезосфере». Дж. Атмос. Соль.-Терр. Физ . 72 (1): 51–61. Бибкод : 2010JASTP..72...51M . дои : 10.1016/j.jastp.2009.10.007 .
    166. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Дженнискенс; Блейк; Коучи (1998). Льды Солнечной системы . Академическое издательство Dordrecht Kluwer. стр. 139–155.
    167. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Коучи, А.; Ямамото, Т.; Козаса, Т.; Курода, Т.; Гринберг, Дж. М. (1994). «Условия конденсации и сохранения аморфного льда и кристалличности астрофизических льдов» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 290 : 1009. Бибкод : 1994A&A...290.1009K . Архивировано (PDF) из оригинала 22 марта 2020 г.
    168. ^ Коучи, Акира; Курода, Тосио (1990). «Аморфизация кубического льда ультрафиолетовым облучением». Природа . 344 (6262): 134–135. Бибкод : 1990Natur.344..134K . дои : 10.1038/344134a0 . S2CID   4306842 .
    169. ^ Дженнискенс, П.; Блейк, DF; Уилсон, Массачусетс; Похорилле, А. (1995). «Аморфный лед высокой плотности, иней на межзвездных зернах». Астрофизический журнал . 401 : 389. Бибкод : 1995ApJ...455..389J . дои : 10.1086/176585 . hdl : 2060/19980018148 . S2CID   122950585 .
    170. ^ Омон, Ален; Форвей, Тьерри; Мозли, С. Харви; Глаккум, Уильям Дж.; Харви, Пол М.; Ликкель, Лорен Джонс; Левенштейн, Роберт Ф.; Лиссе, Кейси М. (20 мая 1990 г.), «Наблюдения полос льда размером 40–70 микрон в IRAS 09371 + 1212 и других звездах», Astrophysical Journal Letters , 355 : L27–L30, Бибкод : 1990ApJ...355L. .27O , doi : 10.1086/185730 , ISSN   0004-637X
    171. ^ Паташник и др., Nature Vol. 250, No. 5464, июль 1974 г., стр. 313–314.
    172. ^ Мич, К.Дж.; Питтихова, Ю.; Бар-Нун, А.; Нотеско, Г.; Лауфер, Д.; Эно, Орегон; Лоури, Южная Каролина; Йоманс, Дания; Питтс, М. (2009). «Активность комет на больших гелиоцентрических расстояниях в предперигелии». Икар . 201 (2): 719–739. Бибкод : 2009Icar..201..719M . дои : 10.1016/j.icarus.2008.12.045 .
    173. ^ Танкреди, Г.; Рикман, Х.; Гринберг, Дж. М. (1994). «Термохимия кометных ядер 1: случай семейства Юпитера». Астрономия и астрофизика . 286 : 659. Бибкод : 1994A&A...286..659T .
    174. ^ Гронковски, П. (2007). «Поиски механизма кометных вспышек: сравнение различных теорий» . Астрономические Нахрихтен . 328 (2): 126–136. Бибкод : 2007AN....328..126G . дои : 10.1002/asna.200510657 .
    175. ^ Хосек, Мэтью В. младший; Блаау, Рианнон К.; Кук, Уильям Дж.; Саггс, Роберт М. (2013). «Вспышка пыли кометы 29P/Швассмана-Вахмана 1» . Астрономический журнал . 145 (5): 122. Бибкод : 2013AJ....145..122H . дои : 10.1088/0004-6256/145/5/122 .
    176. ^ Джуитт, Дэвид С.; Луу, Джейн X. (2001). «Цвета и спектры объектов пояса Койпера». Астрономический журнал . 122 (4): 2099–2114. arXiv : astro-ph/0107277 . Бибкод : 2001AJ....122.2099J . дои : 10.1086/323304 . S2CID   35561353 .
    177. ^ Браун, Роберт Х.; Крукшанк, Дейл П.; Пендлтон, Ивонн (1999). «Водный лед на объекте пояса Койпера 1996 ТО_66» . Астрофизический журнал . 519 (1): Л101. Бибкод : 1999ApJ...519L.101B . дои : 10.1086/312098 .
    178. ^ Форназье, С.; Дотто, Э.; Баруччи, Массачусетс; Барбьери, К. (2004). «Водный лед на поверхности большого ТНО 2004 DW» . Астрономия и астрофизика . 422 (2): Л43. Бибкод : 2004A&A...422L..43F . дои : 10.1051/0004-6361:20048004 .
    179. ^ Джуитт, Дэвид С.; Луу, Джейн (2004). «Кристаллический водяной лед на объекте пояса Койпера (50000) Квавар». Природа . 432 (7018): 731–3. Бибкод : 2004Natur.432..731J . дои : 10.1038/nature03111 . ПМИД   15592406 . S2CID   4334385 .
    180. ^ Спенсер, Джон Р.; Тамппари, Лесли К.; Мартин, Терри З.; Трэвис, Ларри Д. (1999). «Температура на Европе по данным фотополяриметра-радиометра Галилео: ночные тепловые аномалии». Наука . 284 (5419): 1514–1516. Бибкод : 1999Sci...284.1514S . дои : 10.1126/science.284.5419.1514 . ПМИД   10348736 .
    181. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Хансен, Гэри Б.; МакКорд, Томас Б. (2004). «Аморфный и кристаллический лед на галилеевых спутниках: баланс между тепловыми и радиолитическими процессами». Журнал геофизических исследований . 109 (Е1): E01012. Бибкод : 2004JGRE..109.1012H . дои : 10.1029/2003JE002149 . S2CID   140162310 .
    182. ^ Шоумен, А. (1997). «Совместная орбитальная и тепловая эволюция Ганимеда» (PDF) . Икар . 129 (2): 367–383. Бибкод : 1997Icar..129..367S . дои : 10.1006/icar.1997.5778 .
    183. ^ «Титан: Факты - Наука НАСА» . science.nasa.gov . Проверено 25 апреля 2024 г.
    184. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Маккиннон, Всемирный банк; Хофмайстер, AM (август 2005 г.). «Лед XI на Плутоне и Хароне?». Бюллетень Американского астрономического общества . 37 (49.02). Отдел собрания планетарных наук Американского астрономического общества: 732. Бибкод : 2005DPS....37.4902M .
    185. ↑ Льежский университет (16 мая 2007 г.). Астрономы обнаружили тень водного мира перед ближайшей звездой. ScienceDaily. Получено 3 января 2010 г. с сайта «Астрономы обнаружили тень водного мира перед ближайшей звездой» . Архивировано из оригинала 21 августа 2017 г. Проверено 22 апреля 2018 г.
    186. ^ Дэвид А. Агилар (16 декабря 2009 г.). «Астрономы нашли суперземлю, используя любительские готовые технологии» . Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. Архивировано из оригинала 7 апреля 2012 года . Проверено 23 января 2010 г.
    187. ^ Гроссман, Лиза (25 августа 2011 г.). «Электрический лед — шок для Солнечной системы» . Новый учёный . Проверено 7 апреля 2012 г.
    188. ^ Фукадзава, Х.; Хосикава, А.; Исии, Ю.; Чакумакос, Британская Колумбия; Фернандес-Бака, JA (20 ноября 2006 г.). «Существование сегнетоэлектрического льда во Вселенной» . Астрофизический журнал . 652 (1): L57–L60. Бибкод : 2006ApJ...652L..57F . дои : 10.1086/510017 .
    189. ^ Иедема, MJ; Дрессер, MJ; Деринг, Д.Л.; Роуленд, Дж. Б.; Хесс, В.П.; Цекорас, А.А.; Коуин, JP (1998). «Сегнетоэлектричество в водяном льду». Журнал физической химии Б. 102 (46). Американское химическое общество (ACS): 9203–9214. дои : 10.1021/jp982549e . ISSN   1520-6106 .
    190. ^ Иитака, Тошиаки (13 июля 2010 г.). «Стабильность сегнетоэлектрического льда». arXiv : 1007.1792 [ cond-mat.mtrl-sci ].
    191. ^ Аракава, М.; Каги, Х.; Фукадзава, Х. (1 октября 2009 г.). «Лабораторные измерения спектров инфракрасного поглощения водородоупорядоченного льда: шаг к исследованию льда XI в космосе» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 184 (2): 361–365. Бибкод : 2009ApJS..184..361A . дои : 10.1088/0067-0049/184/2/361 .
    192. ^ Чанг, Кеннет (5 февраля 2018 г.). «Недавно обнаруженная форма водяного льда «действительно странная» — давно предполагалось, что ее можно найти в мантиях Урана и Нептуна, но подтверждение существования суперионного льда может привести к разработке новых материалов» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 5 февраля 2018 г.
    193. ^ Чарли Осолин. «Отдел по связям с общественностью: воссоздание причудливого состояния воды, обнаруженной на гигантских планетах» . Llnl.gov . Проверено 24 декабря 2010 г.
    194. ^ Ченг, Бинцин; Беткенхаген, Мэнди; Пикард, Крис Дж.; Амель, Себастьян (2021). «Фазовое поведение суперионной воды в планетарных условиях». Физика природы . 17 (11): 1228–1232. arXiv : 2103.09035 . Бибкод : 2021NatPh..17.1228C . дои : 10.1038/s41567-021-01334-9 . S2CID   232240463 .
    195. ^ Чау, Рики; Амель, Себастьян; Неллис, Уильям Дж. (2011). «Химические процессы в глубоких недрах Урана» . Природные коммуникации . 2 . Артикул: 203. Бибкод : 2011NatCo...2..203C . дои : 10.1038/ncomms1198 . ПМИД   21343921 .
    196. ^ Ван, Яньчао (29 ноября 2011 г.). «Частично ионная фаза водяного льда высокого давления» . Природные коммуникации . 2 : 563. Бибкод : 2011NatCo...2..563W . дои : 10.1038/ncomms1566 . ПМИД   22127059 .

    Дальнейшее чтение [ править ]


    Внешние ссылки [ править ]


    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phases_of_ice&oldid=1231207987#Known_phases"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 8ba5e5c20691260960b93f9fc7b12a76__1719443580
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/8b/76/8ba5e5c20691260960b93f9fc7b12a76.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Phases of ice - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)