Изучение влияния замещения H2O на T2O на динамические свойства, максимум плотности и температуру плавления льда Ih в рамках метода решёточной динамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследован изотопический эффект, связанный с заменой молекул воды на молекулы сверхтяжёлой воды во льде Ih, при помощи метода решёточной динамики в квазигармоническом приближении c использованием модифицированного для воспроизведения свойств сверхтяжёлой воды жёсткого трёхточечного потенциала. Показано, что значительные изменения плотности колебательных состояний при замене 12.5%, 50% и 100% молекул воды происходят только в области либрационных колебаний. Рассчитана температурная зависимость плотности сверхтяжёлого льда и предсказан максимум плотности этого льда при температуре около 60 K. Построена зависимость температуры плавления (H2O + T2O)-льда Ih от концентрации молекул T2O в его структуре и показана линейность этой зависимости.

Об авторах

В. Р Белослудов

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук

Email: gets@niic.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia

К. В Гец

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук

Email: gets@niic.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia

Р. К Жданов

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук

Email: gets@niic.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia

Ю. Ю Божко

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук

Email: gets@niic.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia

Ё. Кавазоe

Tohoku University;SRM Institute of Science and Technology;Suranaree University of Technology

Автор, ответственный за переписку.
Email: gets@niic.nsc.ru
980-8579, Sendai, Japan; 30000, Suranari, Mueang Nakhon Ratchasima District, Nakhon Ratchasima, Thailand; SRM Nagar, 603203, Kattankulathur, Kancheepuram District

Список литературы

  1. M. Maruyama and R. Ohmura, Can. J.Chem.Eng. 1 (2022).
  2. W.E. Thiessen and A.H. Narten, J. Chem. Phys. Thiessen, 2656 (1982).
  3. S. Herrig, M. Thol, A.H. Harvey, and E.W. Lemmon, J. Phys.Chem.Ref.Data 47, 043102 (2018).
  4. D.R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics: A Ready-Reference Book of Chemical and Physical Data, CRC, Boca Raton FL, London (2003), Vol. 84.
  5. П.В. Энкович, В.В. Бражкин, С. Г. Ляпин, Письма в ЖЭТФ 110, 687 (2019).
  6. П. В. Энкович, В. В. Бражкин, С. Г. Ляпин, С.М. Стишов, ЖЭТФ 155, 237 (2019).
  7. C. Vega, J. L. Abascal, M.M. Conde, and J. L. Aragones, Faraday Discuss. 141, 251 (2009).
  8. J. Zielkiewicz, J.Chem. Phys. 123, 104501 (2005).
  9. P.K. Yuet and D. Blankschtein, J. Phys.Chem. B 114, 13786 (2010).
  10. K.M. Dyer, J. S. Perkyns, G. Stell, and B. Montgomery Pettitt, Mol. Phys. 107, 423 (2009).
  11. H. Nada, J.Chem.Phys. 145, 244706 (2016).
  12. C. McBride, J. L. Aragones, E.G. Noya, and C. Vega, Phys.Chem.Chem. Phys. 14, 15199 (2012).
  13. C. McBride, C. Vega, E.G. Noya, R. Ram'ırez, and L.M. Ses'e, J.Chem.Phys. 131, 024506 (2009).
  14. S. Habershon, T.E. Markland, and D.E. Manolopoulos, J.Chem. Phys. 131, 024501 (2009).
  15. В. Р. Белослудов, К. В. Гец, Р. К. Жданов, Ю.Ю. Божко, О.С. Субботин, Письма в ЖЭТФ 116, 313 (2022).
  16. R. V. Belosludov, R. K. Zhdanov, K. V. Gets, Y.Y. Bozhko, V.R. Belosludov, and Y. Kawazoe, J. Phys.Chem. C 124, 18474 (2020).
  17. H. J.C. Berendsen, J.R. Grigera, and T.P. Straatsma, J. Phys.Chem. 91, 6269 (1987).
  18. R.V. Belosludov, R.K. Zhdanov, Y.Y. Bozhko, K.V. Gets, O. S. Subbotin, Y. Kawazoe, and V.R. Belosludov., Energy Fuel. 34, 12771 (2020).
  19. H.A. Lorentz, Ann.Phys. 248, 127 (1881).
  20. D. Berthelot, Comptes rendus hebdomadaires des s'eances de l'Acad'emie des Sciences 126, 1703 (1898).
  21. J.D. Bernal and R.H. Fowler, J.Chem.Phys. 1, 515 (1933).
  22. Р.К. Жданов, В. Р. Белослудов, Ю.Ю. Божко, О.С. Субботин, К.В. Гец, Р.В. Белослудов, Письма в ЖЭТФ 108, 821 (2018).
  23. K.V. Gets, R.K. Zhdanov, Y.Y. Bozhko, and V.R. Belosludov, J.Phys.Chem.C 125, 15659 (2021).
  24. H. B¨ottger, Principles of the theory of lattice dynamics, Academie-Verlag, Berlin (1983).
  25. A.A. Maradudin, E.W. Montroll, G.H. Weiss, and I.P. Ipatova, Theory of lattice dynamics in the harmonic approximation, Academic press, New York (1963), Vol. 3.
  26. K. R¨ottger, A. Endriss, J. Ihringer, S. Doyle, and W. F. Kuhs, Acta Crystallogr. B: Struct. Sci. 50, 644 (1994).
  27. A.D. Fortes, Acta Crystallogr. B: Struct. Sci.Cryst. Eng.Mater. 74, 196 (2018).
  28. C. P. Herrero and R. Ram'ırez, J.Chem.Phys. 134, 094510 (2011).
  29. R. Ram'ırez and C. P. Herrero, J.Chem.Phys. 133, 144511 (2010).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».