/>
На рис. 3.3.2. представлені парціальні складові радіальної функції розподілу атомів для широкої області значень тиску p=0.0? 1.0 ГПа при температурі T=280 K у відсутності зовнішнього електричного поля. З аналізу графіків видно, що зі збільшенням тиску поведінку радіальних функцій розподілів зазнає ряд істотних змін: у функції спостерігається збільшення інтенсивності першого піку і розщеплення другого на два подпіка. Дані особливості вказують на процеси стеклования у воді і перехід системи з рідкого стану в аморфну ??фазу [33,34], в той час як, у відсутності графенових стінок вода при таких тисках лише переходить в стан з високою щільністю[22,23]. У функції розподілу для атомів вуглецю і кисню із збільшенням тиску спостерігається лише поява додаткових піків, що вказує на виникнення деякої впорядкованості молекул води в прикордонному шарі поблизу графенових стінок.
Рис. 3.3.3. Динаміка сітки водневих зв'язків при електрокрісталлізаціі води.
Для подальшого аналізу процесів локального впорядкування ми доклали на систему зовнішнє стаціонарне електричне поле. Значення напруженості електростатичного поля змінювалося в діапазоні E=0.0? 2.0 В /?. На рис. 3.3.3. представлені парціальні складові радіальної функції розподілу атомів для досліджуваної системи при температурі T=280 K і тиску p=1.0 ГПа при відсутності і наявності зовнішнього електростатичного поля напруженістю E=2.0 В /?. З малюнка видно, що наявність зовнішнього електричного поля призводить до помітних змін у структурі парціальних компонент радіальної функції розподілу атомів. А саме, зміна інтенсивності і поява додаткових піків на великих відстанях, що властиво кристалічним тілах [20]. Таким чином, накладення зовнішнього стаціонарного електричного поля призводить до кристалізації води при температурі вище температури фазового переходу. На сьогоднішній день встановлено, що фазова діаграма води містить принаймні 15 різних модифікацій кристалічних структур [23]. Для визначення до якого типу кристалічного льоду відноситься отримана система, нами був виконаний розрахунок параметра глобального орієнтаційної порядку Q6 [35]:
(32)
Тут Y lm (? ij,? ij) - сферичні гармоніки,? ij - полярний кут,? ij - азимутний кут. N b - число частинок сусідами з i-той часткою. Під найближчим оточенням будемо розуміти лише ті частинки, які розташовуються всередині сфери радіусом, відповідному першим мінімуму в радіальної функції розподілу. Для різних атомарних кристалічних структур значення параметра Q 6 приймає різні величини (так, наприклад, для простої кубічної решітки Q 6=0.3536, для ГЦК-решітки Q 6=0.5745, для гексагональної плотноупакованной структури Q 6=0.4848 [35]). Для води і аморфного льоду значення параметра Q 6 приймає величину, близьку до нуля, для кубічного і гексагонального льоду приймає значення Q 6=0.51 і 0.44, відповідно.
Рис. 3.3.4. Динаміка сітки водневих зв'язків при електрокрісталлізаціі води.
На рис. 3.3.4 представлена ??залежність параметра орієнтаційної порядку від тиску для води, укладеної між графеновимі шарами. З малюнка видно, що зі збільшенням зовнішнього електричного поля при тиску p=4.0 ГПа значення глобального параметра порядку Q 6 приймає величину близькою до 0.51, що вказує на кристалізацію води в лід з кубічної структурою [20], у той час як, за відсутності електричного поля система залишається...
