报告题目：氢键受激弛豫动力学:水的相图及超固态

报告人:                  孙长庆  教授

时间：2015年4月13日(周一)  10: 00         

地点：中国科学院力学研究所主楼344会议室

报告摘要:

水是一切生命的起源，也是生存和繁衍的必需。简单而神秘、纯洁而神圣，坚柔并俱，荐有灵性。老子用水来比喻人的品德的最高境界：上善若水，利万物而不争。处众人之所恶，故几于道。可是水的千变万化的结构和神奇的物性依然是难解之谜。本专题拟探讨在受压、受冷、和受限条件下氢键(O:H-O)受激非对称弛豫[1]和相应的势能曲线[2]及其如何确定水的结构[3]、准固态[4]、超固态[5, 6]、和相边界的形成关键因素[7]。

核心思想是在受激下氧原子延O:H-O发生相对以氢原子为参考点的相同方向不同程度的位移。O:H非键和H-O共价键分段的能量和振动频率随各自长度发生相应变化。分段长度和能量的变化及决定水的相变和物性。譬如：TC-PC相边界可按斜率分为四类而分别由H-O伸长（斜率 < 0）、O:H压缩（斜率 > 0）、和ÐO:H-O键角（斜率 = 0或¥）主导；低配位分子内的H-O自发收缩和分子间的O:H膨胀以及振动频率的弛豫拓展准固态相边界从而使纳米水滴和气泡的熔点升高、冰点降低、密度降低、强极化、高弹性、高力学稳定性，等。

初探进展表明从氢键非对称弛豫角度出发研究超短程、强关联、强涨落、强极化、强局域化系统的反常物性无妨是有效的尝试。

1.   Huang, Y., et al., Hydrogen-bond relaxation dynamics: resolving mysteries of water ice. Coord. Chem. Rev., 2015. 285: p. 109-165.

2.   Huang, Y., et al., Hydrogen-bond asymmetric local potentials in compressed ice. J. Phys. Chem. B, 2013. 117(43): p. 13639-13645.

3.   Huang, Y., et al., Size, separation, structure order, and mass density of molecules packing in water and ice. Scientific Reports, 2013. 3: p. 3005.

4.   Sun, C.Q., et al., Density and phonon-stiffness anomalies of water and ice in the full temperature range. J Phys Chem Lett, 2013. 4: p. 3238-3244.

5.   Sun, C.Q., et al., Density, elasticity, and stability anomalies of water molecules with fewer than four neighbors. J. Phys. Chem. Lett., 2013. 4(15): p. 2565-2570.

6.  Zhang, X., et al., Water nanodroplet thermodynamics: quasi-solid phase-boundary dispersivity. J. Phys. Chem. B, 2015. 10.1021/acs.jpcb.5b00773.

7.   Zhang, X., et al., Water’s phase diagram: from the notion of thermodynamics to hydrogen-bond cooperativity. Prog. Solid State Chem., 2015. 10.1016/j.progsolidstchem.2015.03.001.

报告人简介：

孙长庆，辽宁建昌人。1996年于澳大利亚墨多克大学获得表面物理专业博士学位后任副教授于南洋理工大学至今。代表作品包括《Relaxation of the Chemical Bond; Springer-Verlag, 2014》、《The Soul of Water; Springer-Verlag,2016》和《Coordination-resolved Electron Spectrometrics，Chem Rev，2015》等。自2012年起专注于氢键分段受激非对称弛豫和水的反常物性研究。