Nat. Phys.: 冰也能发电？研究揭示冰的挠曲电性及表面铁电性

本文背景为冰在自然界中广泛存在，但普通冰因非极性结构而不具备压电性，然而冰的碰撞和断裂常伴有电气化现象，其机制长期未明。研究目的是通过实验探究冰的挠曲电效应及表面铁电性，揭示冰在低温下的极化机制及其在自然电气过程中的作用。结论表明，冰具有显著的挠曲电效应，挠曲电系数达nC/m量级，并在约160K时发生表面铁电相变，金属电极可稳定表面氢原子有序排列；建立的挠曲电模型显示，冰粒碰撞产生的电荷量与风洞实验吻合，表明挠曲电性可能在雷电起源中起关键作用。这一发现拓展了对冰的认知，并为大气现象研究提供了新方向。