Моделирование равновесных свойств, фазовых переходов и локальной подвижности в двумерных частично упорядоченных полимерных доменах

• Автор: Шевченко, Светлана Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 196 с.

Глава 1. Теоретические и экспериментальные методы изучения ориентационного порядка, фазовых переходов и релаксационных процессов в

частично упорядоченных полимерных системах

§1.1. Статистические и динамические модели ориентационноупорядоченных полимерных систем
1.1.1. Общее представление о структурных и динамических теориях для цепей с ближним ориентационным порядком

1.1.2. Статистические свойства двумерных полимерных систем из полужестких цепей

1.1.3. Теоретические подходы для изучения локальной подвижности в полимерных системах

§1.2. Метод среднего поля для исследования фазовых переходов в

двумерных полимерных системах с дипольными взаимодействиями

§1.3. Изучение упорядоченности, конформационных и динамических свойств полимеров различными экспериментальными методами (диэлектрической релаксации, ЯМР и др)

1.3.1. Определение параметра порядка в полимерных системах методом ЯМР

1.3.2. Изучение локальной подвижности в гребнеобразных полимерах методом диэлектрической релаксации
§1.4. Выводы
Глава 2. Равновесные свойства двумерных полимерных доменов с эффектами
ближнего и дальнего ориентационного порядка
§2.1. Модель двумерного полимерного домена конечной толщины
§2.2. Ориентационные корреляционные функции
§2.3. Ближний и дальний ориентационный порядок в конечных полимерных слоях
2.3.1. Параметр локального внутрицепного порядка
2.3.2. Параметр дальнего ориентационного порядка
§2.4. Выводы
Глава 3. Фазовые переходы в двумерных полимерных слоях с эффектами
ближнего и дальнего ориентационного порядка
§3.1. Восприимчивость двумерных полимерных систем к различным типам ориентирующих воздействий
3.1.1. Восприимчивость цепей при локальном воздействии
(на уровне отдельной цепи)
3.1.2. Восприимчивость цепей при кооперативном воздействии (на
уровне всей системы)
§3.2. Многоцепная модель двумерного полимерного слоя в приближении среднего поля. Поведение корреляционных функций и параметра порядка для бесконечно протяженной системы
3.2.1. Поведение параметра порядка и свободной энергии
3.2.2. Поведение корреляционных функций
§3.3. Особенности фазовых переходов и упорядочения в конечных доменах с эффектами близко- и дальнодействия
3.3.1. Кластерное приближение
3.3.2. Упорядоченность в конечных доменах
§3.4. Выводы
Глава 4. Исследование локальной подвижности в полимерных слоях
§4.1. Автокорреляционная функция дипольного параметра порядка
§4.2. Релаксация параметра дипольного порядка в бесконечно
протяженной системе
§4.3. Релаксация параметров дипольного и квадрупольного порядка в конечных слоях. Времена релаксации диэлектрической поляризации и поляризованной люминесценции
4.3.1. Релаксация параметра дипольного порядка в цепях конечного
слоя. Времена локальных движений и энергия активации
4.3.2. Времена релаксации в поляризованной люминесценции
§4.4. Выводы
Заключение

Литература
Приложение 1. Метод нормальных координат для конечных двумерных
систем с различными типами граничных условий
Приложение 2. Расчет среднеквадратичных размеров конечного участка цепи, включенной в двумерную бесконечно протяженную систему

вычислена по формуле (1.31). Таким образом, при исследовании процессов релаксации дипольной поляризации можно определить характеристики г и и, которые зависят от энергий теплового движения и молекулярных взаимодействий в полимерах и непосредственно связаны с кинетическими свойствами цепей [57].
Исследование диэлектрической поляризации вещества позволяет также определить величину дипольного момента //0 его молекул. По величине дипольного момента можно судить о симметрии распределения зарядов в молекуле и расположении радикалов в сложных соединениях. Определение величины дипольных моментов проводят обычно в растворах полимеров с целью исключения межмолекулярных взаимодействий полярных молекул друг с другом. В статистической теории поляризации [28], учитывающей как взаимодействия дальнего порядка, так и взаимодействия между ближайшими соседями, выводится соотношение, связывающее диэлектрическую проницаемость е с дипольным моментом изолированной макромолекулы //0:
/ 2 ~2
2 AteN А 3 а
s-n
2 s + n
и" +2
(1.34)

где п - показатель преломления, V - молярный объем, NА - число Авогадро, g - корреляционный параметр, учитывающий межмолекулярные взаимодействия ближнего порядка.
На основании статистической теории поляризации [28]
корреляционный параметр определяется из соотношения g = 1 + zcos у, где z
- число ближайших (соседних) молекул, a cosy - среднее значение косинуса угла между ними, определяемое энергией U, учитывающей все виды межмолекулярного взаимодействия, и взаимную ориентацию молекул:
jcos y-e~vlkTdr
C0Sy= e*'”dr ■