Incipient ferroelectricity of water molecules confined to nano-channels of beryl
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F16%3A00470571" target="_blank" >RIV/68378271:_____/16:00470571 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/00216208:11320/16:10328276
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms12842" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1038/ncomms12842</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms12842" target="_blank" >10.1038/ncomms12842</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Incipient ferroelectricity of water molecules confined to nano-channels of beryl
Popis výsledku v původním jazyce
Water is characterized by large molecular electric dipole moments and strong interactions between molecules; however, hydrogen bonds screen the dipole–dipole coupling and suppress the ferroelectric order. The situation changes drastically when water is confined: in this case ordering of the molecular dipoles has been predicted, but never unambiguously detected experimentally. In the present study we place separate H2O molecules in the structural channels of a beryl single crystal so that they are located far enough to prevent hydrogen bonding, but close enough to keep the dipole–dipole interaction, resulting in incipient ferroelectricity in the water molecular subsystem. We observe a ferroelectric soft mode that causes Curie–Weiss behaviour of the static permittivity, which saturates below 10 K due to quantum fluctuations. The ferroelectricity of water molecules may play a key role in the functioning of biological systems.
Název v anglickém jazyce
Incipient ferroelectricity of water molecules confined to nano-channels of beryl
Popis výsledku anglicky
Water is characterized by large molecular electric dipole moments and strong interactions between molecules; however, hydrogen bonds screen the dipole–dipole coupling and suppress the ferroelectric order. The situation changes drastically when water is confined: in this case ordering of the molecular dipoles has been predicted, but never unambiguously detected experimentally. In the present study we place separate H2O molecules in the structural channels of a beryl single crystal so that they are located far enough to prevent hydrogen bonding, but close enough to keep the dipole–dipole interaction, resulting in incipient ferroelectricity in the water molecular subsystem. We observe a ferroelectric soft mode that causes Curie–Weiss behaviour of the static permittivity, which saturates below 10 K due to quantum fluctuations. The ferroelectricity of water molecules may play a key role in the functioning of biological systems.
Klasifikace
Druh
J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Nature Communications
ISSN
2041-1723
e-ISSN
—
Svazek periodika
7
Číslo periodika v rámci svazku
Sep
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
—
Kód UT WoS článku
000385363000010
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84990247680