Статья
Название статьи Обнаружение льда 0 в различных искусственных и природных ср е д а х
Авторы Орлов А.О. , Orlov_A_O@mail.ru
Библиографическое описание статьи Орлов А. О. Обнаружение льда 0 в различных искусственных и природных средах j j Учёные записки Забайкальского государственного университета. 2020. Т. 15, Vs 43. С. 122 133. DOI: 10.21209/2658-7114-2020-15-3-122-133.
Рубрика МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ. ЭКСПЕРИМЕНТ
УДК 538.915, 538.956
DOI 10.21209/2658-7114-2020-15-3-122-133
Тип статьи
Аннотация Выполнены исследования новой модификации кристаллического лвда - лвда 0, которая может образоввгоатвся толвко из переохлаждённой воды. Для этого проведены эксперименты с различными пористыми средами, искусственными и природными, содержащими воду в порах нанометровых размеров. Измеряли диэлектрические параметры сред, а также некоторые их электрические свойства. К ним относятся коэффициенты отражения излучения увлажнённых силикатов на частоте 12.4 ГГц и поглощения в ветках и хвое сосны на частоте 5.3 ГГц, тангенс угла диэлектрических потери силикатных сорбентов на частотах от сотен герц до сотен кГц, собственные электрические флуктуации в полосе частот 1 Гц... 100 Гц и пропускание электромагнитного излучения видимого диапазона через образцы из прозрачных диэлектриков с тонким слоем лвда на их поверхности. Температурный диапазон для разных экспериментов достигал значений от +20 до -170 °С. Обнаружено увеличение интенсивности поглощённого (рассеянного) излучения на длине волны 0.52 мкм. Вблизи температур -20 ... — 24°С обнаружены резкие изменения параметров увлажнённых силикатов и древесины сосны, которые можно объяснитв образованием или деструкцией се- гнетоэлектрического лвда 0. Высказаны две возможные причины такого поведения параметров при образовании лвда 0. Это возникновение высоко проводящего слоя на контакте сегнетоэлектрического лвда с другим диэлектриком, а также возникновением в этом слое поверхностных плазмонов.
Ключевые слова лёд 0, переохлаждённая вода, дистанционное зондирование, сегне- тоэлектричество, электромагнитные свойства
Информация о статье
Список литературы 1. Бордонский Г. С., Гурулев А. А., Орлов А. О. Пропускание электромагнитного излучения видимого диапазона тонким слоем льда 0, конденсированного на диэлектрическую подложку / / Письма в ЖЭТФ. 2020. Т. 111, У 5. С. 311-315. 2. Бордонский Г. С., Гурулев А. А., Орлов А. О., Цыренжапов С. В. Вариации микроволновых потерь в ветках сосны при отрицательных температурах / / Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15, № 5. С. 120-129. 3. Бордонский Г. С., Орлов А. О. Исследование сегнетоэлектрических фазовых переходов водв1 в нанопориств1х силикатах при совместных электрических шумовик и калориметрических измерениях / / Физика твёрдого тела. 2014. Т. 56, вып. 8. С. 1575-1582. 4. Бордонский Г. С., Орлов А. О. Признаки возникновения лвда «0» в увлажнённых нанопористых средах при электромагнитных измерениях / / Писвма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105, № 7-8. С. 483-488. 5. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 664 с. 6. Климов В. В. Наноплазмоника. М.: Физмалит, 2009. 480 с. 7. Barsoukov Е., Macdonald J. R. Impedance Spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications. New York: Wiley, 2005. 608 p. 8. Castrillon S. R.-V., Giovambattista N., Arsav I. A., Debenedetti P. G. Evolution from surface-influenced to bulk-like dynamics in nanoscopicallv confined water / / J. of Phvs. Chem. B. 2009. Vol. 113. P. 7973-7976. 9. Cervenv S., Mallamace F., Swenson J., Vogel M., Xu L. Confined Water as Model of Supercooled Water / / Chem. Rev. 2016. Vol. 116, Is. 13. P. 7608-7625. 10. Chaplin M. Ice phases. URL: http://wwwl.lsbu.ac.uk/water/ice_phases.html#computer (дата обращения: 22.04.2020). Текст: электронный. 11. Colla Е. V., Chao L. К., Weissman M. В. Barkhausen noise in a relaxor ferroelectric / / Physical Review Letters. 2002. Vol. 88, Is. 1. P. 17601-1/4. 12. Fukazawa H., Hoshikawa A., Ishii Y., Chakoumakos В. C., Fernandez-Baca J. A. Existence of Ferroelectric Ice in the Universe / / The Astrophvsical Journal. 2006. Vol. 652. No. 1. P. L57-L60. 13. Jiang Q., Liang L.H., Zhao M. Modelling of the melting temperature of nano-ice in MCM-41 pores / / J. of Physics: Condens. Matter. 2001. Vol. 13. № 20. P. L.397-L.401. 14. Korobeynikov S. M., Drozhzhin A. P., Furin G. G., Charalambakos V. P., Agoris D. P. Surface conductivity in liquid-solid interface due to image force / / Proceedings of 2002 IEEE 14th International Conference on Dielectric Liquids. ICDL. 2002. Vol. 2. P. 270-273. 15. Korobeynikov S. M., Melekhov A. V., Soloveitchik Yu. G., Rovak M. E., Agoris D. P., Pvrgioti E. Surface conductivity at the interface between ceramics and transformer oil / / Journal of Physics D: Applied Physics. 2005. Vol. 38, Is. 6. P. 915-921. 16. Mishima O., Stanley H. E. The relationship between liquid, supercooled and glassy water / / Nature. 1998. Vol. 396, Is. 6709. P. 329-335. 17. Quigley D., Alfe D., Slater B. Communication: On the stability of ice 0, ice i, and Ih / / The Journal of Chemical Physics. 2014. Vol. 141. P. 161102-1/5. 18. Russo J., Romano F., Tanaka H. New metastable form of ice and its role in the homogeneous crystallization of water / / Nature materials. 2014. Vol. 13. P. 733-793. 19. Schreiber A., Kotelsen I., Findenegv G.H. Melting and freezing of water in ordered mesoporous silica materials / / Phvs. Chem. Chem. Phvs. 2001. Vol. 3. P. 1185-1195. 20. Sellberg J. A., Huang C., McQueen T. A., Loh N. D., Laksmono H., Schlesinger D., Sierra R. G., Nordlund D., Hampton C. Y., Starodub D., Deponte D. P., Beye M., Chen C., Martin A. V., Bartv A., Wikfeldt К. T., Weiss T. M., Caronna C., Feldkamp J., Skinner L. B., Seibert M. M., Messerschmidt M., Williams G. J., Boutet S., Pettersson L. G. M., Bogan M. J., Nilsson A. Ultrafast X-ray probing of water structure below the homogeneous ice nucleation temperature / / Nature. 2014. Vol. 510. No. 7505. P. 381-384. 21. Sharkov Е. A. Passive Microwave Remote Sensing of the Earth: Physical Foundations. Berlin: Springer/PRAXIS, 2003. 613 p. 22. Slater B., Quigley D. Crystal nucleation: Zeroing in on ice / / Nature Materials. 2014. Vol. 13, No. 7. P. 670-671. 23. Solvevra E. G., Llave E., Scherlis D. A., Molinero V. Melting and Crystallization of Ice in Partially Filled Nanopores / / J. Phvs. Chem. B. 2011. Vol. 115, Is. 48. P. 14196-14204. 24. Webber B. Studies of nano-structured liquids in confined geometries and at surfaces / / Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 2010. Vol. 56, Is. 1. P. 78-93.
Полный текст статьиОбнаружение льда 0 в различных искусственных и природных ср е д а х