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薄いおよび超薄いスピン鋳型ポリマーフィルムの構造
1C. W. Frank, V. Rao, and M. M. Despotopoulou are in the Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305-5025, USA. R. F. W. Pease is in the Department of Electrical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA. W. D. Hinsberg, R. D. Miller, and J. F. Rabolt are at the IBM Almaden Research Center, IBM Research Division, 650 Harry Road, San Jose, CA 95120-6099, USA.
Science (New York, N.Y.)
|August 16, 1996
まとめ
超薄ポリマーフィルムは,散発ポリマーと比較して,変異した分子組織と熱物理的性質を示しています. スピン・キャスティングの無形ポリ ((3-メチル-4-ヒドロキシスタイレン) と半結晶ポリ ((di-n-ヘキシルシルラン) は,厚さに依存する行動を示した.
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:
- ポリマーの分子組織は,熱物理学的性質に大きく影響する.
- 超薄型および薄型ポリマーフィルムは,幾何学的制約により,散発ポリマーとは異なるユニークな振る舞いを示す.
研究 の 目的:
- 超薄型および薄型ポリマーフィルムの分子組織と熱物理学的性質に対する制約的幾何学の影響を調査する.
- 薄膜フォーマットにおける無形ポリ・3・メチル・4・ヒドロキシ・ステレン (PMHS) と半結晶ポリ・ディ・n・ヘキシル・シラン (PD6S) の振る舞いを比較する.
主な方法:
- 超薄 (<1000 Å) および薄 (100010,000 Å) のポリマーフィルムをスピン鋳造を用いて製造する.
- 無形PMHSと半結晶PD6Sのフィルムの分析.
主要な成果:
- 超薄 PMHS フィルムは,残留溶剤の含有量が高く,より強い水素結合によりガラスの移行温度が向上することを示唆しています.
- 超薄のPD6S膜の結晶化は阻害され,結晶形状学のために150 Åの臨界厚さが必要です.
- 超薄膜のPD6S結晶化率は,最初は遅いが,厚さ500 Åに近づくにつれて加速する.
結論:
- 膜の厚さは,ポリマーの分子組織と熱物理的性質に重大な影響を及ぼします.
- 超薄ポリマーフィルムには幾何学的な閉じ込め効果が顕著で,ガラス化や結晶化などの性質が変化します.
- この研究は,特定のアプリケーションのためのポリマー材料の設計と使用において,フィルム厚さの重要性を強調しています.