ZundEig:来自无监督学习的液态水中质子的结构

摘要:液态水中过量质子的结构已经成为过去一个世纪以来实验和理论界的热门讨论话题。质子的波动通常被解释为Eigen种和Zundel种的极限状态。在这里,我们通过利用无监督学习的最新进展,结合先进的聚类技术,将这些观点放在显微镜下。我们的无偏方法观察到只有一个带电团簇和两个中性团簇。我们证明,涉及过量质子的带电团簇最好被看作是水氢键网络中一个离子拓扑缺陷,在整体自由能景观上形成一个单一的局部极小值。这种带电缺陷是一个高度易于流变的部分,理想化的Eigen种和Zundel种既不是极限构型也不是不同的热力学状态。相反,离子缺陷通过与网络的强相互作用增强了中性水缺陷的存在。我们将带电和中性缺陷团簇的组合称为ZundEig,证明了这些局部环境之间的波动为解释现有文献中有关质子的更具描述性的概念提供了一个通用框架。

作者:Solana Di Pino, Edward Danquah Donkor, Ver''onica M. S''anchez, Alex Rodriguez, Giuseppe Cassone, Damian Scherlis and Ali Hassanali

论文ID:2308.15319

分类:Materials Science

分类简称:cond-mat.mtrl-sci

提交时间:2023-09-01

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