共价晶体判断（JCP为水的两种明显稳定的液体状态提供证据）

自1992年首次提出以来，单组分系统水中存在两种不同的液体一直是一个重要的研究领域。以前对“玻璃”(一种没有形成晶体的固化状态)向液态转变的研究主要集中在由结晶冰制成的非晶态样品上。

一项新的研究通过不同的方法揭示了两种液体存在的证据。为了在所有阶段都避免结晶性，Bachler等人研究了基于微米级液态水滴制备的真正玻璃水的玻璃化转变。

“事实上，我们以最直观的方式制备玻璃水——通过快速冷却液体，”作者Johannes Bachler说，“这就需要以每秒超过100万开尔文的速度冷却到140开尔文以下，并避免结冰，否则会快速结晶。”

将玻璃状制品放入液氮中，使研究人员能够对其进行各种压缩和加热循环。在环境压力下，致密玻璃（the densified glasses）的差示扫描量热图显示它们转化为高粘度液体。在压缩和加热步骤中去除核是避免粘性液体过早转化的关键。

“由于我们的样品直接由液态水制成，我们称这种玻璃化转变是向高密度水的真正转变——这种说法很难用非晶态冰来证明，”作者Thomas Loerting说。

新的发现为如何制备在环境压力下具有最高热稳定性的超粘性高密度液体提供了指导，为140K时低密度水在高密度水中的成核打开了新的物理学大门。

原文信息

标题

Pressure-annealed high-density amorphous ice made from vitrified water droplets: A systematic calorimetry study on water’s second glass transition

期刊号

J. Chem. Phys. 157, 064502 (2022)

作者

Johannes Bachler, Johannes Giebelmann, Katrin Amann-Winkel, and Thomas Loerting

原文链接（Open access）

https://doi.org/10.1063/5.0100571

期刊介绍

The Journal of Chemical Physics(JCP) 创刊于1933年，由美国物理联合会出版。JCP为化学物理和理论化学领域的重要学术期刊，报道化学物理领域方法和应用研究的最新进展，内容涵盖理论方法和算法、计算软件、先进实验技术发展，以及高分子、材料、表面/界面、生物体系等领域中与化学物理相关的理论和实验研究。化学物理和理论化学领域很多原创进展发表于JCP。

期刊封面

关于AIP出版社

美国物理联合会出版社（AIP Publishing）是美国物理联合会（American Institute of Physics）旗下的非营利独资出版社，致力于将科研人员与全球的出版物、同行、机构和学协会联系起来，通过服务、工具和平台帮助他们扩大其研究工作的影响力和影响范围。

旗下的出版平台Scitation为全球研究人员、工程师和学生提供最相关、最及时的服务，帮助他们进行学习和研究。我们同时提供一系列电子图书帮助全球科学家、学生和教育工作者发现、调查和探索。