ガラスの移行のダイナミクスと,絡み合わないポリシュチレン薄膜の表面層の移動性
Zhaohui Yang1, Yoshihisa Fujii, Fuk Kay Lee
1Department of Physics, Boston University, Boston, MA 02215, USA.
Science (New York, N.Y.)
|June 26, 2010
まとめ
ポリマーフィルムのガラス化温度 (T ((g)) は,フィルムの厚さが減少するにつれて減少します. この現象は,ポリマーの薄膜の流れに影響を与える移動表面液体層に起因する.
科学分野:
- ポリマーサイエンスの科学
- 材料科学 材料科学とは
- 物理化学 物理化学
背景:
- ポリマーは,通常,ガラスの変形状態に凝固し,そのガラスの移行温度 (T (g)) 未満になります.
- 薄膜の厚さがポリマーT (g) に与える影響と,その背後にあるメカニズムについて,大きな議論が行われています.
- 厚さに依存するこれらの効果を理解することは,薄膜技術におけるポリマーアプリケーションにとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- ポリマー薄膜の厚さとガラスの移行温度 (T ((g)) の間の関係を調査する.
- 薄膜の厚さの減少とともに観測されたT (g) の変化の起源を解明する.
- ポリマーの粘度とダイナミクスに対する薄膜の厚さの影響を定量化するために.
主な方法:
- シリコン基板上の無絡み,短鎖ポリシュチレン薄膜の粘度測定を,さまざまな温度で行いました.
- 移行温度を決定するために,温度に依存する粘度データの分析.
- 水力力学方程式をフィルム行動と表面効果をモデル化するために適用する.
主要な成果:
- ポリマー薄膜の厚さが減少すると,粘度移行温度が低下することが観察されました.
- この観測された移行温度変化は,以前に報告されたポリマーフィルムのガラス化移行温度 (T ((g)) の変化と一致しています.
- 水力力学的モデリングは,研究された最も薄いフィルムに高度に移動可能な表面液体層の優位性を示唆しています.
結論:
- この研究では,ポリマーT (g) が薄膜の厚さに依存し,薄膜はより低い移行温度を示していることが確認されました.
- アレニウスダイナミクスを示す移動表面液体層は,薄ポリマーフィルムにおける変化した流動行動の主な原因として特定されています.
- この表面層は,ナノスケールポリマーフィルムの流れダイナミクスを大きく影響し,支配することができます.
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