石墨烯纳米毛细管中方形冰生成的临界结晶压力变化
摘要：石墨烯纳米孔中的二维方形冰在室温下是一种令人着迷的现象，并且已经通过实验证实。与大块冰相比，高范德华压力成为诱导方形冰形成的至关重要的因素，需要进一步研究。通过在尺寸变化的两个平行石墨烯薄片之间进行全原子分子动力学模拟，我们发现纳米毛细管中方形冰形成的临界结晶压力强烈依赖于石墨烯薄片的尺寸。随着石墨烯尺寸的增大，临界结晶压力缓慢下降，收敛到近似宏观结晶压力。通过估计实际压力来得到石墨烯尺寸的不可冻结阈值，当石墨烯薄片小于该阈值时，实际情况下很难自发形成方形冰。此外，当石墨烯尺寸微小时，临界结晶压力会波动，并且随着薄片尺寸的增大，波动范围越来越窄，收敛到大薄片的单一临界结冰压力的宏观行为。石墨烯尺寸还会影响方形冰的稳定性和结晶时间。
作者：Zhen Zeng, Kai Sun, Rui Chen, Mengshan Suo, Zhizhao Che, Tianyou Wang
论文ID：2307.03450
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-10