Viscous field-aligned water exhibits cubic-ice-like structural motifs

文献情報

出版日 2018-06-27
DOI 10.1039/C8CP02697A
インパクトファクター 3.676
著者

J. Matthias Kahk, Beng Hau Tan, Claus-Dieter Ohl


原文を見る

要旨

Strong electric fields are known to greatly accelerate the freezing of water in molecular dynamics simulations, and have also been shown to affect the thermodynamics of the phase transition. In this work, a mechanistic explanation for field-induced crystallization of water is presented. Due to the coupling between the rotational and the translational degrees of freedom of individual water molecules, an applied field can directly drive the formation of cubic-ice like local motifs in water. Analysis of the angular distributions of water molecules in TIP4P-2005 water at field strengths between 0.0 and 0.32 V Å−1 demonstrates the existence of such motifs in the field-aligned liquid phase that is observed prior to the onset of the freezing transition. The dynamic properties of this field-aligned liquid phase are also studied, and its viscosity is shown to be within a factor of two of that of regular liquid water using the Green–Kubo method as well as mean squared displacements. The choice between the NPT and the NVT ensembles is shown to have a strong impact on the evolution of molecular dynamics trajectories at field strengths close to the threshold for the freezing transition, and the importance of properly accounting for the electric field terms in the pressure virial is emphasized.

関連文献

Structure and bonding in three-coordinate N-heterocyclic carbene adducts of iron(ii) bis(trimethylsilyl)amide

Joseph J. W. McDouall, Manfred Scheer, Christoph Schwarzmaier, Floriana Tuna

2011-09-01 Communication

DOI: 10.1039/C1CC14576B

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C1CC90138A

Fused perylenebisimide–carbazole: new ladder chromophores with enhanced third-order nonlinear optical activities

Yang Yang, Yaochuan Wang, Yuanpeng Xie, Tao Xiong, Zhongyi Yuan, Youdi Zhang, Shixiong Qian, Yi Xiao

2011-08-25 Communication

DOI: 10.1039/C1CC14071J

NOBIN-based phosphoramidite and phosphorodiamiditeligands and their use in asymmetric nickel-catalysed hydrovinylation

Mike Schmitkamp, Walter Leitner, Giancarlo Franciò

2012-11-01 Paper

DOI: 10.1039/C2CY20657A

Synthesis of 2,4,6-trisubstituted pyridinesvia an olefin cross-metathesis/Heck–cyclisation–elimination sequence

Timothy J. Donohoe, John F. Bower, David B. Baker, José A. Basutto, Louis K. M. Chan, Peter Gallagher

2011-08-25 Communication

DOI: 10.1039/C1CC14257G

The preparation of 2H-1,4-benzoxazin-3-(4H)-ones viapalladium-catalyzed intramolecular C–O bond formation

Kai E. O. Ylijoki, E. Peter Kündig

2011-08-24 Communication

DOI: 10.1039/C1CC14209G

Simple methods for tuning the pore diameter of mesoporous carbon

Ulka B. Suryavanshi, Toru Ijima, Yasuhiko Hayashi, Masaki Tanemura

2011-08-26 Communication

DOI: 10.1039/C1CC13471J

Direct electrochemistry of an [FeFe]-hydrogenase on a TiO2 Electrode

Simone Morra, Francesca Valetti, Sheila J. Sadeghi, Paul W. King, Toby Meyer, Gianfranco Gilardi

2011-08-24 Communication

DOI: 10.1039/C1CC14535E

A molecular bowl sumanene

Toru Amaya, Toshikazu Hirao

2011-07-08 Feature Article

DOI: 10.1039/C1CC12532J

An organogel formed from a cyclic β-aminoalcohol

Chuanqing Kang, Zheng Bian, Yabing He, Fushe Han, Xuepeng Qiu, Lianxun Gao

2011-08-24 Communication

DOI: 10.1039/C1CC13179F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯はどのように合成されますか?

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯は、環戊烷と塩酸によるヒンデンブルク反応を経由して合成されます。この反応では、環戊烷が塩酸と作用し、1,3-ジカルボキシ基が導入されま...

2435-36-1Dimethyl 1,3-cyclope...
化合物よくある質問

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンとは何ですか?

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンは、CAS番号107843-77-6の化合物で、(E)-ベンジル3-(3,4-ジヒドロキシフェニル) acry...

107843-77-6(E)-Benzyl 3-(3,4-di...
化合物よくある質問

プロスタグランジンA2について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?'

プロスタグランジンA2 (CAS番号: 41691-92-3) は、化学物質の安全管理に関する規制として、GHS (危険物質の国際的ハザード分類・ラベル付けシス...

41691-92-316,16-DIMETHYL PROST...
化合物よくある質問

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸についての物理化学的性質は何ですか?

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸のCAS番号は84-86-6です。この化合物は結晶性で、分子量は212.15 g/molです。アルコールや水など...

84-86-64-Amino-1-naphthalen...
化合物よくある質問

N-GlcNAc-生物素を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-GlcNAc-生物素は吸収性があり、皮膚や目への接触を避けることが重要です。PPE(個体保護具)は使用し、ドラフトチャンバーは必要に応じて使用します。漏洩時...

1272755-69-72-Acetamido-2-deoxy-...
化合物よくある質問

3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルとは何ですか?

CAS番号1209781-11-2の3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルは、有機化合物の一種で、化学式はC10H17FNO3...

1209781-11-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

6-溴-1-甲基-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑はどのように合成されますか?

6- bromo-1-methyl-1H-benzotriazoleは、ブロモフリオリンと1-メチル-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑の反応により合成され...

944718-32-56-Bromo-1-methyl-1H-...
化合物よくある質問

4-硫代尿苷はどのように合成されますか?

4-硫代尿苷は、尿素とD-リボシルヒドロキシアルデヒドを用いてスルホン化反応を経て合成されます。通常は塩酸ヒドロキシチオニルスルホン酸などの触媒を使用し、選択性...

6741-73-71-(4-thio-beta-D-rib...
化合物よくある質問

ブレインナトリユリックペプチド32ラットとは何ですか?

ブレインナトリユリックペプチド32ラット(CAS番号: 133448-20-1)は、心臓で作られるホルモンの一つで、心不全の診断や予後評価に使用されます。

133448-20-1Brain Natriuretic Pe...
化合物よくある質問

1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号810680-60-5の1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐は、白色の結晶性粉末である。分子量は360.84 g/molで、水に溶けやすい。反応活...

810680-60-51-(3-Azetidinyl)-4-p...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。