颗粒与热扩散联合作用下柱状冰晶生长的测量

Heat and charge transport in H$_2$O at ice-giant conditions from ab initio molecular dynamics simulations

The impact of the inner structure and thermal history of planets on their observable features, such as luminosity or magnetic field, crucially depends on the poorly known heat and charge transport properties of their internal layers. The thermal and electric conductivities of different phases of water (liquid, solid, and super-ionic) occurring in the interior of ice giant planets, such as Uranus or Neptune, are evaluated from equilibrium ab initio molecular dynamics, leveraging recent progresses in the theory and data analysis of transport in extended systems. The implications of our findings …

微波作用下盐水和冰的强化加热：分子动力学研究

Enhanced heating of salty water and ice under microwaves: Molecular dynamics study

利用分子动力学模拟，研究了2.5 GHz微波电场对盐水和冰的加热过程，并对2.5-10 GHz微波的频率依赖性进行了研究。我们表明，在盐冰中的水分子被允许旋转响应微波电场的程度相当于那些在纯水中，因为盐冰中的分子是松散的氢键与相邻的分子不同的情况下，刚性结合的纯冰。盐冰中氢键网络的弱化主要是由盐离子的静电效应而不是盐离子的短程几何效应（原子尺寸）引起的，因为小半径的盐离子的存在导致类似的加热增强。

将表面扩散转化为水汽结冰的元胞自动机模型

Incorporating Surface Diffusion into a Cellular Automata Model of Ice Growth from Water Vapor

我们描述了一个数值模型的小面晶体生长的元胞自动机方法，采用admolecule扩散的小面表面上除了在介质中的体积扩散周围的晶体。该模型是为研究冰晶在空气中从水蒸气中的扩散限制生长而开发的，其中体扩散和强各向异性分子附着动力学的组合产生复杂的多面结构。我们限制本模型的圆柱对称晶体生长相对简单的生长形态，因为这是足够的理论模型和冰生长实验之间的定量比较。总的来说，这个数值模型再现了冰的生长行为，在广泛的条件下，合理的保真度，虽然有一些限制。该模型可以很容易地适用于其他材料系统，和元胞自动机技术似乎非常适合于调查晶体生长动力学时，强烈的各向异性表面附着动力学造成多面生长形态。

烧绿石氧化物中可果美冰的Specific Heat Dy2Ti2O7

Specific Heat of Kagome Ice in the Pyrochlore Oxide Dy2Ti2O7

通过比热测量研究了自旋冰化合物Dy_2 Ti_2 O_7在沿立方晶胞[111]方向施加的磁场中的一种新的宏观简并态--kagome冰.剩余熵的戈薇冰估计为0.65 J/K mol Dy，这是近40%的四面体自旋冰在零场（1.68 J/K mol Dy），是在很好的符合理论预测。另据报道，在0. 3 ~ 0. 6 T的磁场范围内稳定的卡贡冰状态是“气相"，在1 T的临界场下凝结成熵接近零的”液相“。

二维冰纳米晶体中潜热诱导的旋转限制聚集

Latent heat induced rotation limited aggregation in 2D ice nanocrystals

冰晶和雪花的迷人形状的基础科学仍然不为人所知。对相互作用势的认识不足和缺乏对生长过程的相关实验访问是造成这一失败的原因。在这里，我们研究了分形纳米结构的生长在一个二维（2D）系统，云母和石墨烯之间插入。基于我们的扫描隧道光谱（STS）数据，我们提供了令人信服的证据，这些分形是二维冰。当它们在20 $^{\circ}$ C下与大气材料接触并且与环境没有显著的热接触时，它们生长。生长研究原位，实时和空间在纳米尺度。我们发现生长的二维冰纳米晶体呈现分形形状，这通常归因于扩散限制聚集（DLA）。然而，与目前实际存在的高质量密度母相相比，DLA需要低质量密度母相。潜热效应和随之而来的热量和分子的传输被发现是理解雪（冰）片演变的关键成分。我们的结论是，不是当地的水分子（DLA）的可用性，而是他们具有当地所需的方向是纳入2D冰芯的关键因素。结合传输的潜热，我们属性的分形二维冰纳米晶体的演变局部温度依赖的旋转限制聚集（RLA）。冰的生长发生在极端的过饱和状态下，即条件非常类似于复杂的2D雪（冰）片生长的自然条件，我们认为我们的研究结果对于解决“常年”雪（冰）片之谜至关重要。

微波加热水、冰和盐溶液的分子动力学研究

Microwave Heating of Water, Ice and Saline Solution: Molecular Dynamics Study

为了研究2.5- 20 GHz微波加热水的过程，我们采用非极化水模型，在刚体分子上带有固定点电荷，进行了分子动力学模拟。所有试验均从具有给定密度和温度的I $_{c}$冰的平衡状态开始。在存在微波的情况下，液态水的分子表现出旋转运动，其平均相位延迟于微波电场。微波能量被转换为水的动能和分子间能量，其中三分之一的吸收的微波能量被存储为后者的能量。由于水分子紧密的氢键网络，冰相的水几乎不被微波加热。在纯水中加入少量的盐，由于大尺寸负离子的晃动导致水网络中的缺陷而减弱，从而大大增加了加热速率。