无定形碳酸钙是海洋生物生物矿化的重要前体。关键的突出问题包括了解无定形碳酸钙的结构并合理化其作为无定形相的亚稳定性。
在这里,牛津大学Andrew L. Goodwin,Volker L. Deringer报道了使用最先进的原子间势生成的高质量无定形碳酸钙原子模型,以帮助指导fts获取X射线总散射数据。
文章要点
1)利用最近开发的反演方法,研究人员从这些模型中提取了控制结构的有效Ca…Ca相互作用势。该电势在两个竞争距离处包含最小值,对应于碳酸根离子桥接Ca2+-离子对的两种不同方式。
2)研究人员揭示了与通常在计算软物质背景下研究的Lennard-Jones-Gauss模型的意外映射。无定形碳酸钙的经验模型参数采用已知的可提高结构复杂性的值。因此,复杂的结构及其结晶弹性实际上是在Ca2+离子之间几何受挫的有效相互作用中编码的。
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Nicholas, T.C., Stones, A.E., Patel, A. et al. Geometrically frustrated interactions drive structural complexity in amorphous calcium carbonate. Nat. Chem. (2023).
DOI:10.1038/s41557-023-01339-2
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01339-2