Исследование стеклующихся жидкостей методом рэлеевского рассеяния света

• Автор: Попова, Валерия Андреевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление
Введение

Г ЛАВА 1. Обзор литературы и постановка задачи

1.1 Особенности стеклующихся жидкостей

1Л Л Процесс стеклования

1Л .2 Свойства а-релаксации и вязкости стеклующихся материалов

1Л.З Особенности теплоемкости стеклующихся жидкостей

1.2 Теоретические подходы к описанию процесса перехода из жидкого состояния в стекло

1.2.1 Модель свободного объема

1.2.2 Теория Адама-Гиббса

1.2.3 Двойной активационный закон

1.2.4 Модель связанных мод
1.2.5 Модель энергетической конфигурационной гиперповерхности
1.2.6 Модель фрустрационно ограниченных доменов
1.2.7 Модель двухкомпонентного параметра порядка (two-order-parameter model)
1.3 Применение оптической спектроскопии к исследованию структуры стеклующейся жидкости 3
1.3.1 Эксперименты по изучению неоднородного уширения линий КРС
1.3.2 Возможности рэлеевского рассеяния
ГЛАВА 2. Описание эксперимента по исследованию рэлеевского рассеяния света в стеклующихся жидкостях

2.1 Эксперимент по исследованию температурного поведения интенсивности упругой компоненты в спектре рэлеевского рассеяния с
использованием интерферометра Фабри - Перо
2.1.1 Интерферометр Фабри - Перо 4
2.1.2 Оптическая схема эксперимента
2.1.3 Общая схема эксперимента
2.1.4 Исследуемые образцы
2.2 Эксперимент по исследованию крыла линии Рэлея с использованием тандема интерферометров Фабри - Перо
2.2.1 Тандем интерферометров Фабри - Перо ТРР-1
2.2.2 Оптическая схема эксперимента
2.2.3 Общая схема эксперимента
2.2.4 Исследуемые образцы
ГЛАВА 3. Температурное поведение отношения Ландау - Плачека в стеклующихся материалах
3.1 Анализ экспериментальных результатов
3.1.1 Характерный спектр рассеяния Мандельштама -
Бриллюэна
3.1.2 Подгонка экспериментального спектра, определение
параметров
3.1.3 Температурные зависимости, полученные из анализа спектров рассеяния Мандельштама - Бриллюэна
3.2 Теоретическая оценка отношения Ландау - Плачека в соответствии с теорией однородной жидкости
3.3 Сравнение теоретической оценки отношения Ландау-Плачека и экспериментально полученной температурной зависимости
3.4 Обсуждение

ГЛАВА 4. Температурное поведение времени а-релаксации в стеклующихся материалах
4 Л Анализ экспериментальных результатов
4 Л Л Характерный вид релаксационного спектра
4 Л .2 Подгонка экспериментального спектра, определение параметров
4Л.З Температурные зависимости времени а-релаксации, полученные из анализа экспериментальных спектров
4.2 Деривативный анализ
4.2.1 Дифференцирование экспериментально полученных зависимостей. Сравнение двух процедур сглаживания
4.2.2 Результаты деривативного анализа
4.2.2.1 Салол
4.2.2.2 Орто-терфенил
4.2.2.3 а-пиколин
4.2.2.4 Глицерин
4.2.2.5 Дибутилфталат
4.3 Исследование вопроса о резкости перехода от аррениусовского поведения релаксации к неаррениусовскому
Заключение
Приложение
Список цитируемой литературы

где ®(т * -г) - функция Хэвисайда, равная единице при Т < Т* и нулю при Т > Ґ, Е„ и Т*- материалозависимые, но не зависящие от температуры параметры, у-универсальная экспонента, равная 8/3.
Таким образом, подставляя (1.2.14) в термоактивационный закон (1.1.1), получаем
^ п г» <п -і- Г/m -j> rrmt і m ^>18 / 3 /-v (m лп
Ta = r0 exp
E„ + BT*[(T * -T)/T *]8/3©(r * -T)
(1.2.15)
В отличие от большинства модельных представлений, используемых для описания молекулярной динамики, полученная формула имеет не три, а четыре подгоночных параметра и применяется довольно редко. Однако в контексте настоящей работы включение ее в рассмотрение является актуальным.
1.2.7 Модель двухкомпонентного параметра порядка (two-order-ра га me ter model)
Еще одна теория, завершающая настоящее рассмотрение, была предложена в работах [48-50]. Настоящая физическая модель базируется на идее о том, что во всех жидкостях всегда существуют два противоборствующих способа упорядочения молекул. Первый заключается в стремлении вещества уравновесить плотность по всему объему, что приводит к формированию кристаллической структуры. Второй состоит в упорядочении молекулярных связей и приводит к установлению локальной симметрии, которая обычно несовместима с кристаллографической симметрией. Таким образом, структура жидкости представляет собой следующую картину: локальные энергетически выгодные молекулярные структуры с конечным временем жизни случайным образом распределены в объеме рассматриваемой жидкости. Поскольку симметрия локальных структур несовместима с кристаллической структурой, и они имеют больший удельный объем по сравнению со своим окружением, такие структуры ведут себя подобно примесям, препятствуя образованию кристаллической решетки.