氷VI：高圧下で形成される水の結晶構造

氷VI（こおりろく、ice VI）は、高圧環境下で生成される水の結晶多形の一つです。1912年にパーシー・ブリッジマンによって初めて発見されました。室温において約1 GPa以上の圧力を加えることで、液体の水から結晶化します。

相関係

氷VIは、高圧下における水の相図上で重要な位置を占めています。室温付近では、約1 GPa以上で安定な相として存在し、より低圧側では氷IIや氷V、より高圧側では氷VIIや氷VIIIと隣接しています。ブリッジマンの初期の研究およびその後のダイヤモンドアンビルセルを用いた測定により、水・氷VI・氷VIIの三重点は、約2.2 GPa、約82°C（355 K）付近に位置することが確認されています。

結晶構造

氷VIは正方晶系に属し、空間群はP42/nmcです。その構造は、二つの独立した水素結合ネットワークが相互に貫入しているという特徴を持ちます。中性子回折実験により、氷VIは水素無秩序相であることが明らかになっており、各酸素サイトを取り囲む4つの水素サイトの占有率はそれぞれ50%となっています。

関連する水素秩序相：氷XVと氷XIX

氷VIを冷却することで、水素原子の配置が秩序化された低温相へと変化することが知られています。これに関連する相として、氷XVおよび氷XIXが研究されています。

氷XV

2009年に報告された氷XVは、氷VIの水素秩序相です。通常、HClをドープした氷VIを冷却することで生成されます。氷VIから氷XVへの相転移は、c軸の伸長を伴うため、高圧下では進行が極めて遅いという性質があります。

氷XIX

氷XIXは、氷VIに関連するもう一つの低温相です。2018年に初めて報告され、当初はβ-XVと呼ばれていました。氷XIXの性質については、水素配置が異なる第二の秩序相であるとする説と、氷VIの「Deep Glassy State（深部ガラス状態）」であるとする説があり、現在も学術的な議論が続いています。