초냉각수 2상에 대한 연구동향

전문가 제언

초냉각수를 정의할 때에 변칙(anomaly)에 부딪치는 것에 대해서는 축하 받을 만하다. 실제로 응고점 아래로 냉각 시에, 물의 열역학적 성질(예, 일정한 압력 하에서의 압축성과 열용량)과 수송상수(예, 확산도와 완화시간)는 물의 미세액적이 얼음 안으로 자발적으로 들어갈 때의 온도 바로 아래에서와 ~228K에서, 멱법칙(power law)에 의한 분기(divergence)는 분명한 특이점을 나타낸다. 1976년 이래로 분기가 발견되었을 때에 연구자들은 그 기원에 대한 활발한 논란으로 이러한 장(field)에 열광되었다.

 

물의 거시적 샘플 내에서 멱법칙의 거동은 분기 길이단위를 제시하였는데, 이러한 것들은 상 안정성의 임계점 혹은 스피노달경계 부근에서 발견되었다. 일종의 경계(혹은 기타 특이점)에서 물은 격렬하게 논쟁이 되고 있는 질문에 접근하고 있다. 물의 ST2 모델에 관한 시뮬레이션을 기초로 하여 1992년에 제안된 더욱 자극적인 생각의 하나로써 변칙이라고 볼 수 있는데, 인접한 액체-액체 임계점(LLCP, liquid？liquid critical point)의 존재로부터 분리되어 나왔다. LLCP에 대한 논쟁은 지금도 계속되고 있는데, 물의 2개의 대체적인 형태 사이에서의 밀도차이는 사라지고 있다. 그리고 비슷한 시나리오가 결정화 원소인 세륨의 2개의 등구조적인 형태에 대해 입증되었다. 불행히도 냉각 시에 물은 임계 분기가 실험실적으로 입증되기 전에 결정화된다는 점이다.

저자

C. Austen Angell

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

13()

잡지명

Nature Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

673~675

분석자

유*천

분석물

• 초냉각수 2상에 대한 연구동향.pdf [262,278 byte]

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