Специалисты Корейского научно-исследовательского института стандартов и науки (KRISS) впервые зафиксировали существование 21-й кристаллической фазы льда — Ice XXI. Уникальная структура образовалась при давлении свыше 2 ГПа (20 тысяч атмосфер) и комнатной температуре, что расширяет понимание фазовых переходов воды в экстремальных условиях.
Для эксперимента ученые разработали динамическую алмазную наковальню (dDAC) с пьезоэлектрическими датчиками, позволяющую равномерно сжимать образцы за миллисекунды. Традиционные методы создавали градиент давления, провоцирующий преждевременную кристаллизацию. Наблюдения в микросекундном масштабе проводились с помощью Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL).
Лед XXI обладает сложной кристаллической решеткой в форме равносторонней коробки — самой необычной из всех известных форм. Открытие особенно значимо для планетологии, поскольку объясняет процессы в недрах ледяных спутников Юпитера и Сатурна. В материаловедении оно открывает путь к созданию веществ с ранее недостижимыми свойствами.
Исследование также подтвердило сложность фазовой диаграммы воды в диапазоне 0-2 ГПа, где сосредоточено более десяти различных состояний льда. Работа корейских ученых продолжает серию фундаментальных открытий в физике воды, начатую обнаружением 20 кристаллических и двух аморфных фаз.
