冰的熔融领域尺寸和再结晶动力学的时间分辨X射线散射揭示
摘要：冰和水之间的相变是普遍存在的，并且是自然界中最重要的现象之一。在这里，我们进行了时间分辨X射线散射实验，捕捉了冰的熔化和再结晶动力学。通过红外激光脉冲引起冰I的超快加热，并用强烈的X射线脉冲探测，从而获得了关于不同长度尺度上的直接结构信息。通过宽角X射线散射（WAXS）图案确定了熔融分数以及每个延迟下的相应温度。小角X射线散射（SAXS）图案以及从WAXS分析中提取的信息提供了液滴尺寸和数量的时间相关变化。结果显示，在约20纳秒时发生了部分熔化（约13％）和过热冰。经过100纳秒后，通过大约6个相邻领域的合并，平均液滴尺寸从约2.5纳米增长到4.5纳米。随后，我们捕捉到液滴的再结晶，由于热散失引起的冷却导致平均液滴尺寸减小，此过程在微秒时间尺度上发生。
作者：Cheolhee Yang, Marjorie Ladd-Parada, Kyeongmin Nam, Sangmin Jeong, Seonju You, Alexander Sp"ah, Harshad Pathak, Tobias Eklund, Thomas J. Lane, Jae Hyuk Lee, Intae Eom, Minseok Kim, Katrin Amann- Winkel, Fivos Perakis, Anders Nilsson, and Kyung Hwan Kim
论文ID：2302.03368
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-06-28