Нелокальные эффекты при лазерной нанополимеризации

• Автор: Пикулин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. НЕЛОКАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ФОКУСИРОВКЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МАССИВОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ

1.1 Обобщение задачи Ми на случай нескольких сферических частиц

1.2 Расчет лазерного поля с помощью трассировки гауссовых пучков в массиве диэлектрических шариков

1.3 Эффект перерассеяния - результаты расчетов и экспериментальное подтверждение

1.4 Заключение

ГЛАВА 2. ДИФФУЗИЯ ВЕЩЕСТВА В ПРОЦЕССЕ ЛАЗЕРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

2.1 Базовая модель свободнорадикальной лазерной полимеризации

2.2 Ингибированная кислородом нанополимеризация при кратковременном лазерном воздействии

2.3 Стационарный режим ингибированной кислородом нанополимеризации при инициировании длительным лазерным воздействием
2.4 Учет квадратичного обрыва цепи при анализе возможности
миниатюризации наноструктур в стационарном режиме ингибированной кислородом полимеризации
2.5 Диффузия растущих полимерных цепей. Пространственная фильтрация распределения лазерного поля
2.6 Задача о пространственном разрешении двух близкорасположенных наноструктур
2.7 Заключение
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВОГО РЕЖИМА УФ ЛАЗЕРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ, СОПРОВОЖДАЕМОЙ ПРОСВЕТЛЕНИЕМ СРЕДЫ
3.1 Недеформирующийся фронт полимеризации
3.2 Гель-эффект. Сравнение с экспериментом
3.3 Заключение
ГЛАВА 4. ОГРАНИЧЕНИЯ МИНИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ НАНОСТРУКТУР ЗА СЧЕТ ФЛУКТУАЦИОННЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОЛИМЕРНОГО ГЕЛЯ
4.1 Модель полимерного вокселя
4.2 Численный эксперимент

4.3 Оценка предельной разрешающей способности в типичных экспериментах по лазерной нанополимеризации
4.4 Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

температуропроводность (~1(Г3 см2/с) много больше постоянных диффузии частиц (10"9ч-10'5 см2/с). Поэтому образующееся тепло выводится за время, значительно меньшее, чем характерное время реакции.
Процесс полимеризации состоит из нескольких типов химических реакций, рассмотрение которых является необходимым для анализа нелокального отклика. Далее представлено их краткое описание.
Согласно химической энциклопедии [98], полимеризация - это “процесс получения высокомолекулярных соединений, при котором молекула полимера (макромолекула) образуется путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру, находящемуся на конце растущей цепи”. Низкомолекулярное вещество, называемое мономером, является основой полимеризационно-способной композиции. В результате перевода в возбужденное состояние инициатора, вещества, специально добавленного в систему, происходит образование активных центров, которые осуществляют последовательное присоединение молекул мономера - рост цепи. Активные центры могут представлять собой ионы, ионные пары, полярные молекулы, а также свободные радикалы (т.е. молекулы, имеющие неспаренные электроны). В данной Главе мы ограничимся рассмотрением радикальной полимеризации.
Особенность процесса присоединения такова, что в результате каждого акта роста цепи активный центр переходит на только что прикрепленную молекулу мономера. Таким образом, формируются цепные макромолекулы с находящимися на концах активными центрами. Длина таких макромолекул может составлять вплоть до 105 молекул мономера. Для лазерной полимеризации часто используются полифункциональные мономеры, т.е. такие, которые, будучи уже в составе полимерной цепи, могут еще хотя бы один раз реагировать с другими активными центрами. Присутствие таких мономеров приводит к образованию не только линейных цепей, но и разветвленных полимерных структур.