Лёд XV — это давно предсказанная разновидность льда VI, отличающаяся упорядоченным расположением атомов водорода. Однако получить его и надёжно идентифицировать удалось только теперь.
Это достижение записали на свой счёт Кристоф Зальцманн (Christoph Salzmann) и его коллеги из Оксфорда, а также исследователи из университета Инсбрука (University of Innsbruck) и университетского колледжа Лондона (University College London).
Водяной лёд может существовать в трёх аморфных и 15 кристаллических модификациях, различающихся формой решётки, стабильностью и целым рядом параметров.
При этом на конечное расположение атомов и формирование связей влияют не только параметры среды (температура и давление), примеси, но и режим охлаждения, при котором вода вынуждена последовательно проходить через несколько фаз.
Объединённой команде физиков из трёх университетов впервые удалось «уговорить» H2O добраться до той области на диаграмме фазовых состояний, в которой должен был формироваться лёд XV.
Выяснилось, что эта разновидность льда термодинамически стабильна при температурах ниже 130 кельвинов и давлении, лежащем в диапазоне от 0,8 до 1,5 гигапаскалей.
Структура нового льда была определена учёными при помощи нейтронной рефракции. И свойства льда XV оказались не такими, как предсказывала теория.
В частности, предыдущие расчёты говорили о том, что данный лёд должен быть ферроэлектрическим, однако оказалось — это вовсе не так.
Детали исследования можно найти в статье учёных, опубликованной на сервере arXiv.org.
Хотя экзотические формы льда наблюдались пока лишь в лабораторных установках, они могут существовать и играть большую роль в геохимии комет, ледяных спутников планет и других небесных тел.
Читайте также о первых пятиугольных кристаллах льда, тонком тёплом льде и планете из горячего льда.
