科学家解开立方冰之谜

中国科学院物理研究所(CAS)的科学家通过证实在低温界面处形成纯相立方冰，在冰的研究方面取得了重大突破。

该研究结果于29月<>日发表在《自然》杂志上，对从材料科学到气候科学的广泛领域具有重大意义。

冰是一种常见的物质，以多种形式存在，具体取决于其形成的条件。最常见的冰形式，称为冰Ih，具有六边形晶格结构，但在一定条件下，冰可以形成其他结构，目前已发现20种不同的形式。

在立方冰的情况下，称为冰Ic，一百年前，它被认为是太阳或月亮周围特定类型的光晕的原因。事实上，立方冰是否真的存在的问题长期以来一直存在争议，因为很难完美地检测到纯相冰I。c在大量的实验中。

在这项研究中，研究人员使用原位低温透射电子显微镜(TEM)成像和石墨烯上的水蒸气沉积，以分子分辨率实时跟踪冰晶的形成。

他们发现由此产生的冰是纯相冰I，其中大多数是单晶冰I。c和少量冰 Ih.冰I的优先成核c在低温基板上进行了演示。冰的多态性多样性可以很好地解释为什么以前没有通过衍射方法发现纯相冰。

因此，立方冰的争议已在原位低温透射电镜直接和真实空间成像的基础上得到解决。这一成就将极大地促进显微镜和冰物理学的发展。

这一根本性进展对我们理解不同条件下的冰形成行为具有重要意义，在材料科学、地质学和气候科学等领域具有广泛的应用。