水结冰机制研究

2020-07-27 13:33:17
报告题目:水结冰机制研究
报告时间:2020年7月28日(周二)下午14:00
报告地点:高新大厦15楼会议室1
报告人:周昕

周昕,中国科学院大学教授。2001年,中国科学院理论物理研究所博士;2001-2003年,日本东京工业大学JSPS Fellow;2003-2005年,德国马普高分子研究所Humboldt Fellow;2005-2008年,美国Los Alamos 国家实验室研究助理;2008-2011年,韩国亚太理论物理中心(APCTP) 马克斯普朗克(Max Planck)独立研究组负责人,韩国蒲项工业大学(POSTECH)物理系兼职教授。2011年起为中国科学院大学教授。主要从事水的性质与相变,低维、纳米系统的平衡和非平衡统计物理,软物质与生物高分子等的建模和模拟等方面的研究。在NatureAngew Chem, Adv. Mat., J Phys. Chem. Lett. 等国际顶尖杂志上发表70多篇研究论文。

摘要:作为我们非常熟悉的物质,水的性质表现非常复杂和反常,至今仍有很多未解之谜。日常生活中,水在稍低于冰熔点(通常0oC)即可在水中杂质或其他表界面发生异相结冰成核。而对外部表面原子结构与其影响水结冰能力的关系,目前仍不是非常清楚。早期认为基底表面晶格结构与冰晶匹配从而作为模版促进水结冰成核的发生,是影响异相成核的最关键因素。但后来更多研究发现许多例外。而对体相纯水,目前一般认为其发生均相结冰成核的温度在-40 oC左右,因为在通常实验室具备的实验条件下,纯水保持液态直到冷却到此温度,然后很快发生结冰而与具体实验条件关系不大。此结论近一二十年来也受到很多质疑,由此得到的许多推论常有矛盾,不同实验得到的水均相成核速率系数十分弥散(达10个量级)。这里简要介绍我们课题组在理论和分子动力学模拟方面,以及和实验组合作研究取得的一些相关工作进展。

 

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