氷XVII

氷XVII（こおりじゅうなな, ice XVII）は、氷多形のひとつで、常圧付近で生じる準安定相。2016年、氷XVIに類似した、クラスレートハイドレートからゲスト分子を抜き取るという方法で報告された。

合成方法と構造

氷Ihをオートクレーブ中で水素圧力430 MPaにさらし、水素ハイドレートの高圧相であるC0相を合成したのち、液体窒素温度で常圧に回収し、110 Kで真空引きすることで得られる。
発見者らによる中性子回折法を用いた構造解析によれば、空間群は P6122, 25 Kにおける格子定数は a = 6.32849(14) Å, c = 6.05472(22) Åである。
完全な水素無秩序構造をもち、2025年現在、配向秩序相は観測されていない。氷XVIIを再度水素圧力下にさらすと、水素をふたたびケージの中に入れることができる。また、氷XVIIは他のガス分子でも充填することができ、ネオンおよび酸素を取り込んだ氷XVIIの構造が報告されている。

氷XVIIを経由した積層不整のない氷Ic
氷Icは、ダイヤモンド格子をもつ氷で、氷Ih相と同じ密度をもつ。過冷却水の凍結などから得られることが知られているが、長らく、積層不整のない氷Icは観測されていなかった。
2020年、氷XVIIを加熱することで、積層不整のほとんどない氷Icを作製できることが報告された。このようにして作成された氷Icは、180 K付近から徐々に氷Ihへと転移し始め、220 Kまでには完全な氷Ihへと不可逆相転移を起こすことが報告されている。

参考文献

Category:氷
Category:結晶