Ice Nucleation by the Primary Prism Face of Silver Iodide
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Notice bibliographique
Résumé
Silver iodide is one of the most effective ice nucleating agents known. Silver iodide particles induce heterogeneous ice nucleation at temperatures as warm as −3 °C. Consequently, silver iodide, particularly the hexagonal polymorph (β-AgI), has been the focus of recent research aimed at understanding the microscopic mechanism of ice nucleation. Molecular simulations have shown that the basal (0001) plane of β-AgI nucleates the basal plane of ice due to a good lattice match combined with favorable atomistic surface morphology. However, ice nucleation has not been previously observed for the primary prism (101̅0) face of β-AgI, despite its close lattice match to the primary prism plane of hexagonal ice (Ih). Here we report molecular dynamics simulations employing the TIP4P/Ice model at a lower temperature (230 K) than those considered in earlier simulations. Our simulations show spontaneous nucleation of Ih by the primary prism face of β-AgI. Nucleation occurs via the primary prism face of Ih. We show how the bilayer characteristic of the primary prism face of Ih maps onto the surface morphology of β-AgI (101̅0). The primary prism face of β-AgI differs from the basal plane in that it has no electrical dipole perpendicular to the surface, which reduces the likelihood that an exposed β-AgI (101̅0) surface will undergo reconstruction. Thus, the primary prism plane might be a more viable possibility for ice nucleation by real β-AgI particles. Simulations were also performed for the secondary prism (112̅0) face of β-AgI, but ice nucleation was not observed on simulation time scales. Nevertheless, detailed geometric analysis shows that the atomistic morphology of this surface could provide a good match to the secondary prism plane of Ih.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 |
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