SNUEI

Observing growth and interfacial dynamics of nanocrystalline ice in thin amorphous ice films

2024 · Nature Communications

저자

Minyoung Lee, Sang Yup Lee, Min‐Ho Kang, Tae Kyung Won, Sungsu Kang, Joodeok Kim, 박정원 (Jungwon Park), Dong June Ahn

연구주제

nanoparticles nucleation surface interactions

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(화공 > 정밀화학 > 첨가제)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

amorphous ice ice crystallization ice polymorph

극저온 전자현미경(Cryo-EM)

키워드 (OpenAlex)

ice polymorphs ice nucleation ice Ih cubic ice anisotropic growth surface energy interfacial water

초록

Abstract Ice crystals at low temperatures exhibit structural polymorphs including hexagonal ice, cubic ice, or a hetero-crystalline mixture of the two phases. Despite the significant implications of structure-dependent roles of ice, mechanisms behind the growths of each polymorph have been difficult to access quantitatively. Using in-situ cryo-electron microscopy and computational ice-dynamics simulations, we directly observe crystalline ice growth in an amorphous ice film of nanoscale thickness, which exhibits three-dimensional ice nucleation and subsequent two-dimensional ice growth. We reveal that nanoscale ice crystals exhibit polymorph-dependent growth kinetics, while hetero-crystalline ice exhibits anisotropic growth, with accelerated growth occurring at the prismatic planes. Fast-growing facets are associated with low-density interfaces that possess higher surface energy, driving …

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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2024나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용과학기술정보통신부기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비)기초과학연구원–
2024인광 유기반도체-바이오 이종(異種)계면 설계에 의한 비접촉 신호누적형 나노바이오융합 검지소재 연구과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)고려대학범위 밖
2023인광 유기반도체-바이오 이종(異種)계면 설계에 의한 비접촉 신호누적형 나노바이오융합 검지소재 연구과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)고려대학범위 밖
2023분자동역학 이론 해석 기반 물-얼음 결빙 촉매제 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)고려대학범위 밖

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