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1、报告摘要报告时间：2012.6.7 上午9：00报告地点：教育大厦6039教室Understanding the magic water ice -under compression, cooling and confinement在受压、受冷、和受限条件下氢键的非对称弛豫和水的反常物性水是一切生命的起源。具有最简单的构成，最富有，最反常，最少被认知。根据科学杂志报道，水的结构和物性是人类面临的125个最具挑战性课题之一。为什么冰会在水中浮起？为什么水的热熔特别高？为什么冰不易压缩？为什么高压使冰的相变温度降低？为什么单层水分子吸附或毛细管中的水显示类冰的特性？尽管经过世纪多的研究，这些问题迄
2、今尚无满意的解答。将氢键“O-H:O”进行“主-从”分段并考虑电子对间的库伦排斥作用和各分断的力学和热力学的非对称性(如图所示)，我们通过在改变压强，温度，团簇分子数目对键长和键角的解析计算并对键的刚度拉曼测量重现水和冰的如下反常特性并得到系统的认知：The master-slave segmented, flexible, polarizable, fluctuating H bond represents O-O interaction in all forms of water ice. The lengths and energies of the segments determine
3、 all detectable quantities. One can imagine if one segment contracts, what will happen to the slave under certain stimulus because of the inter-electron-pair Coulomb repulsion. 冰在高压下显示超低压缩系数，质子间距对称化，低频声子（分子间非健电子孤对）硬化，高频声子（分子内实键）软化； 水在降温时呈现的三段质量密度变化和相应的声子软化和硬化；水的实键的热硬化；水的高热容；氢-氧键能是碳-碳键能的二倍； 水在受限（单层吸附，毛细管，分子团簇，等）时在自然环境下显示的类冰和体膨胀效应，电荷扎钉，致密和极化效应等。这些结果和系统的认知证明我们的理论模型的真实和可靠性。