在极端条件下,冰的行为会经历分子间键合模式的变化,并导致结构相变,这对于模拟太阳系以及富含H2O的巨型行星和卫星的对流和内部结构是必需的。这样的极端条件限制了实验室的结构探索,但为理论研究打开了一扇门。冰的Ⅸ相(九相)和ⅩⅢ相(十三相)位于相图的高压和低温区域。但是根据目前的研究,这两个冰相之间的相变发生的边界仍然是不清楚。在过去的数十年中,科学界已经研究开发出令人惊讶的简单的,非常高效的,通用的,易于实施和系统精确的分子晶体电子结构方法。这些方法统称为嵌入片段法,它将晶体分为单体和重叠的二聚体,并将现代分子电子结构方法和软件应用于嵌入自定晶体静电场中的这些晶体片段。他们可以基于静电嵌入的广义分子分块(EE-GMF)方法轻松地应用准确但非常昂贵的从头算分子轨道理论,例如二阶M(?)ller-Plesset微扰理论(MP2)固体的性能范围,例如内部能量,焓,结构,状态方程等。红外和拉曼光谱,吉布斯能量和相图等,并考虑了多体静电效应以及第一个原理的两体交换和色散相互作用。它们可以从根本上改变计算在分子晶体研究中的作用,就像从头开始的分子轨道理论在过去半个世纪中改变了气相物理化学和合成化学的实践一样。在这项工作中,基于高级二阶微绕理论(MP2),我们在理论上研究了冰相Ⅸ和ⅩⅢ并预测了它们在各种极端条件下的结构,红外拉曼光谱和吉布斯自由能,并且首次证实冰Ⅸ到ⅩⅢ的相变可能发生在0.30 GPa和154 K左右。考虑到多体静电效应和第一性原理的色散相互作用,本文的工作为完成冰相图打开了新的一扇大门的可能性并提供了探索小分子晶体新相的有效方法。