NaCl(001)表面新奇的二维冰结构

• 作 者: 陈基[1]郭静[1]孟祥志[1]彭金波[1]生冀明[1]徐丽梅[2]江颖[2]李新征[3]王恩哥[2]
• 机 构: 北京大学物理学院国际量子材料中心,北京,100871
• 出 处: 中国化学会第29届学术年会
• 发表日期: 2014年期

　　水-固体相互作用在自然界和技术中非常普遍和重要。基于Bernal-Fowler-Pauling冰规则的六角双层冰模型被广泛用来描述界面处水的结构。利用低温扫描隧道显微镜，我们报道一种在绝缘的NaCl(001)薄膜表面生长的新型的二维双层冰，它由四方的水分子四聚体构建而成，完全超越了传统的双层冰的物理图像。这种水分子四聚体可以通过一种新奇的桥接机制相互连接形成链状、片状，并最终扩展成为包含规则的Bjerrum缺陷阵列的二维双层冰。从头算的密度泛函理论证实了这种桥接生长模式，并展示出显著的质子无序的冰结构。这种密度奇高的周期性Bjerrum缺陷，作为质子供体，可能在多层冰生长和异质催化化学反应中起着关键的作用。