Японские физики открыли новую фазу воды, существующую при высоком давлении, и подтвердили полиморфизм льда. Оказалось, что новая фаза существует внутри уже известной — до сих пор существование таких структур ставилось под сомнение. Ученые применили к уже известному льду-VI давление от 0,88 до 2,20 гигапаскалей. В итоге этот диапазон разделился пополам: в левой половине образуется уже известный лед-XV, а в правой — ранее неизвестный лед-XIX. Самостоятельность новой фазы подтверждается анализом диэлектрической проницаемости и нейтронной дифракции.

Статься опубликована в Nature Communications.

На сегодняшний день известно уже более 20 кристаллических и аморфных модификаций водяного льда. Такое разнообразие возникает благодаря гибкости водородных связей. А возникающее из-за них упорядочение атомов водорода в структуре льда сильно влияет на механические и структурные свойства льда.

Например, из-за этого блокируется вращение молекул воды, а также возникают сегнетоэлектрические и антисегнетоэлектрические структуры. Из-за того, что фазовые состояния льда очень близки друг к другу по энергиям, пока остается вопросом, ведет ли беспорядочное расположение атомов водорода к одной упорядоченной фазе или сразу к нескольким. Недавние исследования льда VI под высоким давлением выявили возможное образование ранее неизвестной фазы — льда