В журнале Molecular Liquids (ИФ 6) опубликована статья сотрудников Института Геца К.В., Жданова Р.К., Божко Ю.Ю. и Белослудова В.Р.
“The MD study of water short-range order during liquid-liquid transition: Toward the second critical point”, Gets, K. V., Zhdanov, R. K., Bozhko, Y. Y., & Belosludov, V. R. // Journal of Molecular Liquids 2024, 403, P. 124807. DOI: 10.1016/j.molliq.2024.124807. Посмотреть статью
Параметр тетраэдрического упорядочения ближнего порядка F3 (F3_КРИСТАЛЛ = 0, F3_ЖИДКОСТЬ ≈ 0.1) и параметр упорядочения межмолекулярных торсионных углов F4 (F4_ГИДРАТ ≈ 0.7, F4_ЖИДКОСТЬ ≈ 0, F4_ЛЁД ≈ –0.3) переохлажденной и обычной воды в зависимости от давления при различной температуре
Современные исследования фаз воды позволяют говорить о существовании двух фаз воды – воды низкой и высокой плотностей, существующих в области, экспериментальное изучение которой затруднено кристаллизацией воды, происходящей за времена порядка микросекунды. Интерес к фундаментальному исследованию различных фаз воды вызван большим числом аномальныйх свойств, играющих важную роль в биологических процессах.
Впервые в рамках классической молекулярной динамики подробно охарактеризовано изменение ближнего порядка молекул воды при переходе “жидкость-жидкость”. Обнаружены соответствующие этому переходу скачки макроскопических величин, а также резкие изменения тетраэдричности ближнего порядка молекул воды, торсионных межмолекулярных углов и изменения числа ближайших молекул воды.
Показано, что вода низкой плотности более кристаллична. При повышении давления появляются вкрапления менее упорядоченной воды высокой плотности, число которых меняется скачком в области рассматриваемого перехода. Выше температуры 220 K скачкообразное поведение отсутствует, а наблюдается плавное изменение характеристик вещества, что указывает на наличие второй критической точки воды. При более высоких температурах вода представляет собой смесь этих двух фаз.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.