牛津大學化學(http://www.weberwork.com/sell/l_9/)系無機化學實驗室的Tomas C. Nicholas教授及團隊最近利用先進的原子間位勢,構建了高質量的無定形碳酸鈣(ACC)原子模型。這些模型旨在幫助解析X射線全散射數據,從而更深入地理解ACC的結構。
團隊采用了一種反演方法,從這些模型中提取了支配結構的有效Ca?Ca相互作用勢。這一勢能反映了在計算軟物質背景下研究的倫納德-瓊斯-高斯模型的意外映射。
研究結果顯示,ACC的結構主要受到Ca2+離子之間的有效相互作用影響。這種相互作用在不同長度尺度上均有體現。團隊進一步利用最新開發(fā)的算法對生成的Ca對相關函數進行反演,揭示了碳酸鹽/水介導的Ca?Ca相互作用勢。這種作用力與已知會阻礙結晶的LJG形式密切相關。
通過蒙特卡羅(MC)模擬,由LJG模型驅動,成功生成了ACC的粗粒度表示,并捕捉到了全原子HRMC模型的關鍵方面。
總體而言,該研究將ACC結構問題映射到多孔電位的相行為,不僅建立了首個與這些電位相關的實驗系統,還展示了如何通過調整有效相互作用來控制無機相的結構復雜性。ACC復雜的結構及其對結晶的適應性實際上是由Ca2+離子間幾何失諧的有效相互作用所決定的。