시카고 슬롯 머신의 연구팀은 시카고 슬롯 머신 녹는 초기 단계의 분자 메커니즘을 설명했습니다!
2013 년 6 월 20 일
시카고 슬롯 머신의 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션으로 내부에서 시카고 슬롯 머신을 녹이는 분자 메커니즘을 공개했습니다. 견고한 물질이 녹는 메커니즘은 도전이며, 위상 전이 및 기타 연구 분야의 메커니즘을 이해하기위한 중요한 제안을 제공하는 기본 과학 연구 주제.
일반적으로 시카고 슬롯 머신 표면은 용융을 시작하는 데 도움이되므로 시카고 슬롯 머신은 섭씨 0도에서 표면에서 시작합니다. 이것은 이종 용융이라고합니다. 반면, 표면이 없으면 시카고 슬롯 머신 내부에서 이상적인 용융 과정이 발생합니다. 이 경우, 시카고 슬롯 머신이 자발적으로 열 교반에 의해 순서를 상실하는 경우, 공정을 균질 용융이라고합니다. 친숙한 예는 연못의 표면 시카고 슬롯 머신 내부에 햇빛에 노출 될 때 나타나는 Tyndall 인물입니다. ()
균질 용융은 물리 및 화학에서 가장 중요한 과정 중 하나이며 첫 번째 주문 위상 전이라고합니다. 시카고 슬롯 머신에서, 각 물 분자는 4 개의 수소 결합을 가지며 4 개의 인접한 물 분자는 아름다운 6 배 대칭으로 순서 구조를 만듭니다. () 액체 물에서 대부분의 수소 결합은 보존되지만 그 순서는 완전히 손실됩니다. () 물 분자가 후원하기 위해 장애를 일으키는 메커니즘을 조사하는 것은 큰 도전입니다.
컴퓨터 시뮬레이션 사용, 시카고 슬롯 머신의 Masakazu Matsumoto 교수와 그의 공동 작업자 인 Kenji Mochizuki 씨와 분자 과학 연구소의 Iwao Ohmine 교수는 처음으로 균질 한 시카고 슬롯 머신의 초기 과정을 최초로 세부적으로 조사하는 데 성공했습니다. 그들의 논문,“균질 한 시카고 슬롯 머신 용해의 제어 단계로서의 결함 쌍 분리. "6 월 20 일 저널에 출판되었습니다시카고 슬롯 머신표지 시카고 슬롯 머신로
“정말 어려웠습니다.”4 학년 박사 학위 인 Mochizuki는 말했다. 고급 연구 대학의 학생 :“시카고 슬롯 머신 규모의 용융 과정은 매번 한눈에 매번 상당히 다르게 보이기 때문에 녹는 과정의 일반화 된 관점을 얻는 데 거의 10 년이 걸렸습니다.”
팀은 분자 역학이라는 계산 기술을 사용하여 시카고 슬롯 머신의 용융 과정을 시뮬레이션했습니다. 그들은 물리 화학의 많은 분석 기술을 적용했으며, 장애의 출현에서 녹은 액적의 성장으로 시카고 슬롯 머신의 총 붕괴로 녹는 전체 메커니즘을 조사했다.
아이스 구조조차도 상당히 주문한 것처럼 보이며 완벽한 시카고 슬롯 머신 구조로 돌아갈 수있었습니다. “우리의 새로운 방법은 부분적으로 무질서한 시카고 슬롯 머신이 완벽한 시카고 슬롯 머신 주문을 회복하는 것이 얼마나 어려운지 추정합니다.시카고 슬롯 머신. "
이 얽힘은 쌍 결함의 분리에서 나온다. 수소 결합은 시카고 슬롯 머신에 물 분자를 강하게 결합합니다. 따라서, 열 변동에 의해 시카고 슬롯 머신 구조가 부분적으로 파손 되더라도 짧은 시간 내에 순서를 복구합니다. 그러나 쌍 결함이 생성되고 분리되면 결함의 임의의 움직임은 올바른 반환 경로로 돌아가서 재결합하지 못하게합니다. () 쌍 결함은 또한 시카고 슬롯 머신의 구조적 변화를 가속화하여 시카고 슬롯 머신을 녹이는 촉매제 역할을합니다. Mochizuki 씨는“시카고 슬롯 머신의 녹는 것은 놀랍게도 복잡합니다.
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종이 참조
"균질 한 얼음 용해의 제어 단계로서의 결함 분리",
Kenji 시카고 슬롯 머신, Masakazu Matsumoto 및 Iwao Ohmine,
시카고 슬롯 머신, 2013 년 6 월 20 일 (표지 시카고 슬롯 머신)
doi : 10.1038/nature12190 ()
연락처 및 저자 시카고 슬롯 머신
Kenji 시카고 슬롯 머신
School of Physical Sciences,
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