科学者たちは新しいエキゾチックな形の氷を発見しました

これまでに、原子の配置が異なる 18 種類の氷の結晶形が知られています。しかし、

厳密に言えば、これらは実際には理想的ではありません結晶ですが、水分子が異なる空間方向にランダムに配向している無秩序な系です。多形として知られる氷の種類は、圧力と温度に応じて形成され、非常に異なる特性を持ちます。たとえば、融点は摂氏数百度異なります。科学者は氷の種類をダイヤモンドやグラファイトと比較します。どちらも純粋な炭素でできています。

現在19があります。研究の結果はジャーナルNatureCommunicationsに掲載されています。

冷蔵庫の雪片や角氷の中酸素原子は六角形です。この形態は氷Iと呼ばれます。地球の表面には他の形態の氷はありませんが、実験室の条件では、温度と圧力を変えると、科学者は他の結晶の変化、つまり多形を取得します。

高圧下での氷VIおよび氷VIIの形態ダイヤモンドに含まれるものとして発見されたため、国際鉱物学連合（IMA）によって鉱物のリストに追加されました。特別な圧力と温度の条件下で、広大な宇宙空間に多くの種類の水氷が形成されます。それらは、例えば、さまざまな種類の氷の層で覆われている木星の月ガニメデなどの天体に見られます。

氷VIの結晶化の条件を変更することにより、つまり冷却プロセスを遅くし、圧力を約20キロバールに上げることにより、著者らは水素原子の新しい配置である氷XIXを変更しました。

「そのことは明らかです」これは新しい規則性のある変異体であるという証拠ですが、当時はその結晶構造を解明できませんでした」と研究リーダーのトーマス・ローティング氏は説明する。

現在の研究では、著者は成功しています結晶構造を決定するためのゴールドスタンダードと考えられている中性子回折法を使用して行われます。このためには、数千回の測定結果の中から、構造の最良の変形を見つける必要がありました。

IceXVとIceXIXは、酸素格子が同じであるが水素原子の順序が異なる、最初に関連する多形氷種のペアです。

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