超冷水中液-液和铁电相变之间的相互作用

水的独特特性在其热力学异常中显而易见，影响着从生物学到地球物理学等多个学科。液体在超冷状态下发生相变被认为是合理的假说，当前已在多个分子动力学模拟中观察到，并正在进行实验研究。在此，我们强调水的全新且深远的含义：液-液相变与铁电相变之间的相互作用。我们的结果基于对广泛的分子动力学模拟的分析，并在适用于极性液体的经典均场近似的密度泛函理论背景下进行解释。该理论支撑了铁电性在促进液-液相变过程中的潜在作用。通过分子动力学模拟观察到的极化波动动力学中的集体模式，证实了超冷低密度液态水中铁电序的存在，这可以追溯到连续旋转对称性的自发破缺。我们的工作为水的极化的静态与动态行为的新实验研究开辟了新的方向。