Поляризационные эффекты, релаксационные свойства объемных и ультратонких пленок. Теория и компьютерное моделирование

• Автор: Герасимов, Роман Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Теоретическое и экспериментальное изучение ориентационного порядка и подвижности в низкомолекулярных и полимерных системах (обзор)
1.1 Теории ориентационного упорядочения в низкомолекулярных системах
1.1.1 Модели Изинга и Гейзенберга, приближение молекулярного поля Вейсса в теории упорядочения ферромагнетиков
1.1.2 Теория Ланжевена для низкомолекулярных диэлектриков
1.2 Многочастичные модели полимерных систем с ориентационными взаимодействиями дипольного типа
1.2.1 Модифицированная модель Херста-Харриса из гибких кинетических единиц (гауссовых субцепей)
1.2.2 Модель из жестких кинетических единиц
1.2.3 Анизотропная Зс/-модель планарных ротаторов
1.2.4 Анизотропная 2<7-модель планарных ротаторов
1.3 Изучение свойств сегнетоэлектрических полимерных пленок на основе винилиденфторида
1.3.1 Сегнетоэлектрические пленки и их применение
1.3.2 Поливинилиденфторид, его сополимеры и их свойства
1.3.3 Метод Ленгмюра-Блоджетт. Свойства ультратонких полимерных сегнетоэлектрических пленок на основе винилиденфторида

1.4 Компьютерное моделирование равновесных свойств полимерных пленок
1.5 Выводы к Главе
ГЛАВА 2 Компьютерное моделирование поверхностных свойств
тонких полимерных пленок
2.1 Модели и алгоритмы расчета
2.2 Профиль плотности и шероховатость поверхностей поли-стирольных пленок
2.3 Ориентационная упорядоченность молекул воды и фениль-ных колец в пленках аРБ. Профиль плотности воды
2.4 Выводы к Главе
ГЛАВА 3 Фазовые переходы и упорядоченность в двух
трехмерных анизотропных моделях планарных
ротаторов
3.1 Низкотемпературные приближения (гармоническое и вариационное) в модели плоских ротаторов
3.2 Высокотемпературное приближение в модели плоских ротаторов. Теплоемкость двумерных анизотропных полимерных пленок
3.3 Параметры дальнего дипольного ориентационного порядка
в 2(Л- и 3/-моделях из жестких кинетических единиц
3.4 Выводы к Главе
ГЛАВА 4 Поляризация, упорядоченность и релаксация
макромолекул в сегнетоэлектрических полимерных
пленках
4.1 Расчет температурных зависимостей поляризации в сегнетоэлектрических пленках
4.2 Расчет и анализ пространственной упорядоченности и распределения поляризации в пленках Р(УОР-ТгГЕ)

4.3 Уравнения движения для средних проекций кинетических единиц цепей в изотропном состоянии
4.4 Уравнения движения для средних проекций кинетических единиц цепей в упорядоченном состоянии
4.5 Выводы к Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Зс/-многоцепных анизотропных полимерных системах ниже Тс существует дальний ориентационный порядок, нашло подтверждение в работах [52-55].
При достаточно низких температурах в эффективной потенциальной энергии (1.21) можно ограничиться гармоническим приближением:
и{вщ>9ш}=к -РппУ
+ -К,
+-К,
+Л5[п2 в*(<Рщ.»2Л

+1>чк„мУ
(1.22)
Из-за некоммутативности группы вращений в Зя'-пространстве распределение Гиббса с потенциалом (1.22), в отличие от двумерной модели [57], не сводится в “разумном приближении” [56] к гауссовому. Поэтому были разработаны более простые решаемые варианты 3<7-моделей: система из планарных ротаторов [52, 58, 59] {в-=л/2) или система ротаторов вблизи состояния полного ориентационного порядка [54, 55] (в- =0).
1.2.3 Анизотропная 3(/-модель планарных ротаторов
Существует множество квазидвумерных (слоевых) полимерных структур, в которых взаимодействия фрагментов цепей внутри слоя существенно более сильные, чем взаимодействия между цепями, принадлежащим разным слоям. Такие структуры образуются, например, в полисахаридных пленках, в некоторых термостойких полиимидах, в которых основные цепи макромолекул уложены практически параллельно, а пиромеллитимидные и фениленовые циклы различных макромолекул образуют слои с паркетной или иной укладкой внутри слоя [60]. Конформационные расчеты этих структур приводят к выводу, что циклы, принадлежащие одному слою, слабо взаимодействуют с циклами соседних слоев, а структура и заторможенное вращение циклов в плоскости слоев в основном определяются взаимодействиями циклических групп внутри одного слоя [60]. Другой пример представляют поликарбонаты