2021年2月19日
冰是一种极其多用途材料。冰块或雪花中的氧原子以六边形图案排列。像这样的冰形式被称为冰（冰I）。
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然而，严格地说，这些实际上并不是完美的晶体，而是无序的系统，其中水分子在不同的空间方向上随机定向。
Thomas Loerting，奥地利因斯布鲁克大学物理化学研究所
迄今为止，包括冰I在内，已知的冰晶共有18种，它们的原子排列方式各不相同。晶型是指不同类型的冰，它们是根据特定的温度和压力条件形成的。
羊也有非常不同的特征。例如，晶型的熔点相差数百摄氏度。
”它可以与钻石和石墨相媲美，两者都是由纯碳构成的化学家Loerting解释道。
冰的品种
在标准ice I的剧烈冷却后，如果实验进行得当，氢原子将与氧原子断断续续地分离。少于−200°C，这可能导致形成所谓的冰席，其中所有水分子都是按照特定的图案排列的。
这些有序的冰形态与无序的母体形态不同，特别是在电特性方面。在这项新的研究中，来自因斯布鲁克大学解决了母体冰VI，它是在强大的压力下形成的，例如，在地球的地幔中。
这种高压形式的冰类似于六角形冰，不是完全有序的晶体。十多年前，因斯布鲁克大学的一个团队创建了一个氢的有序变体，这种冰最终以冰XV的形式进入教科书。
三年前，托马斯·勒廷的研究小组首次通过修改制造工艺，为ice VI生产了第二种定单。
研究人员通过大大减缓冷却过程并将压力增加到20千巴左右来实现这一点。这使得研究小组能够以另一种方式在氧晶格中组织氢原子，并创造出冰XIX。
我们当时找到了明确的证据，证明它是一个新的有序变体，但我们无法阐明晶体结构．
Thomas Loerting，奥地利因斯布鲁克大学物理化学研究所
勒廷的研究小组现在已经成功地利用中子衍射这一确定结构的金标准来精确地做到这一点。
晶体结构解决了
为了解释晶体结构，必须解决一个主要的技术障碍。在一项使用中子衍射的研究中，水中的轻氢应该被氘或“重氢”取代。
不幸的是，这也改变了制冰过程中订购的时间尺度。但是博士。学生Tobias Gasser当时有了一个关键的想法，在重水中加入百分之几的普通水，结果大大加快了订购速度．
Thomas Loerting，奥地利因斯布鲁克大学物理化学研究所
使用这种方式存档的冰，因斯布鲁克大学的研究人员最终成功地测量了在英国卢瑟福-阿普尔顿实验室安装的高分辨率HPD系统的中子数据，并细致地解决了ICIXIX的晶体结构。
这涉及到从量化数据中数千个候选晶体结构中寻找最优晶体结构——几乎就像大海捞针一样。
在另一项不同压力条件下的实验中，一个日本研究小组证实了因斯布鲁克小组提供的结果。这两篇文章欧洲杯猜球平台现在已经一起发表在自然通讯杂志
因斯布鲁克发现六种冰晶
虽然在地球上发现了大量的普通雪和冰，但除了在研究实验室里，地球表面没有其他形式的雪和冰。但是，高压形式，即冰VII和冰VI，存在于钻石中，因此被国际矿物学协会(IMA)列入矿物清单。
在浩瀚的宇宙中，几种不同种类的水冰在独特的温度和压力条件下形成。例如，在一些天体上，比如木星的卫星木卫三(Ganymede)，就发现了这些不同种类的冰。
Ice XV和Ice XIX都是冰物理学中的第一对兄弟姐妹，其中氧晶格保持不变，但氢原子的有序模式不同。
”这也意味着这是第一次有可能在实验中实现两种有序冰形态之间的转变”托马斯·勒廷激动地补充道。
自20世纪80年代以来，奥地利因斯布鲁克大学的科学家们负责鉴定四种结晶和两种形式的无定形冰。
这项新研究是在因斯布鲁克大学材料与纳米科学研究平台的框架下进行的，并由奥地利科学基金FWF资助。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
资料来源：https://www.uibk.ac.at/