冰面之谜破解：原子尺度揭示冰表面结构与预融机制

我国科研团队在国际学术期刊《自然》上发表重要研究成果：首次揭示了冰表面结构的奥秘以及冰的预融化机制。

近日，一支由我国北京大学物理学院、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台（以下简称轻元素平台）的研究团队宣布，他们利用自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜，成功实现了冰表面原子结构的原子级成像，这一突破性成果在国际学术界引起了广泛关注。

冰表面结构一直是科学界长期未能解开的谜团，它不仅影响着冰的形成和融化过程，还对大气平流层中臭氧分解及雷云带电现象等有显著影响。然而，由于缺乏原子尺度实验工具，冰表面结构的基本问题一直未有明确答案。

此次，轻元素平台特聘研究员田野带领团队使用自主研发的qPlus型扫描探针显微镜，首次揭示了冰表面结构存在的六角密堆积和立方密堆积两种排列方式，并且这两种排列方式形成了稳定的网络结构。这一发现有助于进一步理解冰的预融化机制。

此外，团队还首次发现，冰表面在低于零摄氏度的情况下，会开始融化，这一现象被称为冰的预融化。这一结果打破了国际上普遍认为冰表面发生预融化的温度应在零下70摄氏度以上的传统观念。

此项研究的重要意义在于，它刷新了人们长期以来对冰表面结构和预融化机制的传统认知，为冰科学研究开启了新的原子尺度视角。多位审稿人对团队的这一创新技术表示高度赞赏，认为其对大气科学、材料科学等多个领域产生了深远影响。