【11月1日讲座】过冷界面水结冰微观机制研究

时 间2019年11 1(周五)

14:30

地 点物理楼552

主讲人 周昕 教授

单 位 中国科学院大学

周昕,中国科学院大学教授。2012年入选中国科学院“百人计划”。曾担任美国Los Alamos 国家实验室研究助理;韩国亚太理论物理中心(APCTP)独立研究组负责人,韩国蒲项工业大学(POSTECH)物理系兼职教授。主要从事水的相转变行为;低维、纳米系统的平衡和非平衡统计物理;软物质与生物高分子等的多尺度建模和模拟等方面的研究。在Nature ,Adv. Mat., J Phys. Chem. Lett. 等国际顶尖杂志上发表近70篇研究论文。

摘要我们目前对纯水的结冰成核条件,界面结构对水结冰的关系等基本问题等都所知甚少。水结冰的关键步是冰晶成核。百年前Gibbs等人提出经典成核理论(Classic Nucleation Theory,CNT),提供了非常简单直观的相变成核图像,被认为能较好描述包括水结冰等一大类一阶相变过程。不管怎样,CNT的核心概念,临界核,因为太小并且寿命太短(纳米纳秒),一直缺乏直接实验证据。计算机模拟研究是目前理解水结冰机制的重要手段,但水模型的准确程度和模拟结果的可靠性等还需要更多研究。在这个报告中,我们讨论这个领域的基本研究现状,以及结合分子动力学模拟和实验研究,理解基底原子尺度的结构对其上水的结冰影响。重点介绍我们最近的工作,实验证实了水结冰过程中临界核的存在,并给出了它的大小和过冷温度间的关系。