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  • 量子模拟揭示冰晶缺陷如何影响紫外线吸收

    来源:《美国国家科学院院刊》

    芝加哥大学联合团队通过量子力学模拟,首次在原子尺度揭示冰晶结构缺陷如何改变其与紫外光的相互作用。研究发现,冰晶中的空位、氢氧根离子及Bjerrum缺陷等微观瑕疵会形成独特的光吸收特征,这解释了上世纪80年代以来观测到的冰在紫外照射下吸光特性变化的未解之谜。该模型为理解冰在光照下的化学反应提供了关键基础,对预测永冻层融化释放温室气体、以及研究木卫二等冰封天体的表面化学过程具有重要价值。

  • 研究首次证实冰具有挠曲电效应 或解释闪电形成机制

    来源:《自然·物理学》

    国际团队首次发现普通冰是一种挠曲电材料,在不均匀机械变形时能产生电能。这一特性在-113°C至0°C范围内均存在,且在极低温下冰表面还具有铁电性。该发现不仅为开发新型低温电子器件提供可能,更揭示了冰的挠曲电效应或是雷暴中冰粒碰撞产生电荷、最终形成闪电的关键机制,解决了长期以来闪电成因的理论难题。