Орторхомбийский лед

Лед X, который был замечен экспериментально при экстремальных давлениях и комнатной температуре, представляет собой симметричную фазу воды с водородным креном, в которой атомы кислорода образуют кубическую решетку, ориентированную на тело, и водородные атматы занимают позиции между соседними атомами кислорода. При все еще более высоком давлении прилегающие атомные слои, по прогнозам, сдвигаются друг от друга. Это искажение снижает кристаллическую симметрию от кубических до ортопедических и приводит к появлению льда XXII. Проверка этого перехода оказалась трудной задачей, поскольку достижение такого сверхвысокого давления и сбор надежной структурной информации из простых проб технически сопряжены с трудностями. Для решения этих проблем Осмонд и его коллеги провели статические эксперименты по сжатию с использованием алмазной анвил-клетки и передовых методов синхронизации рентгеновских лучей, обладающих повышенным потенциалом яркости источников и ориентации луча. Группа провела серию статических экспериментов по сжатию и достигла давления, превышающего 300 ГПа. Используя спектроскопию с высоким разрешением, они следили за эволюцией кристаллической решетки льда X во время сжатия. Режим фонона, соответствующий кислородной вибрации в симметричной сети ледяного кромки водорода X, оказался выше порогового давления. По мере дальнейшего повышения давления этот режим постепенно расширялся и делился на два отдельных компонента, что свидетельствует о постепенном снижении кристаллической…