Anisotropy in the crystal growth of hexagonal ice, I<i>h</i>
Notice bibliographique
Résumé
Growth of ice crystals has attracted attention because ice and water are ubiquitous in the environment and play critical roles in natural processes. Hexagonal ice, I(h), is the most common form of ice among 15 known crystalline phases of ice. In this work we report the results of an extensive and systematic molecular dynamics study of the temperature dependence of the crystal growth on the three primary crystal faces of hexagonal ice, the basal {0001} face, the prism {1010} face, and the secondary prism {1120} face, utilizing the TIP4P-2005 water model. New insights into the nature of its anisotropic growth are uncovered. It is demonstrated that the ice growth is indeed anisotropic; the growth and melting of the basal face are the slowest of the three faces, its maximum growth rates being 31% and 43% slower, respectively, than those of the prism and the secondary prism faces. It is also shown that application of periodic boundary conditions can lead to varying size effect for different orientations of an ice crystal caused by the anisotropic physical properties of the crystal, and results in measurably different thermodynamic melting temperatures in three systems of similar, yet moderate, size. Evidence obtained here provides the grounds on which to clarify the current understanding of ice growth on the secondary prism face of ice. We also revisit the effect of the integration time step on the crystal growth of ice in a more thorough and systematic way. Careful evaluation demonstrates that increasing the integration time step size measurably affects the free energy of the bulk phases and shifts the temperature dependence of the growth rate curve to lower temperatures by approximately 1 K when the step is changed from 1 fs to 2 fs, and by 3 K when 3 fs steps are used. A thorough investigation of the numerical aspects of the simulations exposes important consequences of the simulation parameter choices upon the delicate dynamic balance that is involved in ice crystal growth.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».