| Название: | Релаксационные переходы в поверхностных слоях полимеров |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 03 - ХИМИЯ |
| Научная дисциплина: | 03-320 Структура и свойства полимеров, многокомпонентных полимерных систем |
| Ключевые слова: | релаксационные переходы, термолюминесценция, структура-свойства, полимеры и органические полупроводники |
| Время действия проекта: | 2006-2008 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Мясникова,ЛП |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 06-03-32707 |
| Финансирование 2006 г.: | 310000 |
| Исполнители: |
Алешин,АН: лаб. неравновесных процессов в полупроводниках (Алешина,АН)
Блашенков,НМ: лаб. физики элементарных структур на поверхности (Кузьмина,МВ)
Волчек,БЗ: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
Егоров,ВМ: лаб. динамики материалов (Перцева,НА)
Лебедев,ДВ: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
Марихин,ВА: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
Радованова,ЕИ : лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
|
С целью выявления влияния дефектной структуры поверхности полимеров на их физико-механические свойства впервые будут проводиться исследования релаксационных явлений в ультратонких поверхностных слоях исследуемых образцов с помощью уникального прибора нового поколения – нанолюминографа, созданного недавно в ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН. Работа прибора основана на известном явлении радиотермолюминесценции. Максимумы на кривых зависимости интенсивности свечения от температуры образца, связанные с опорожнением электронных ловушек, проявляются в температурных областях , соответствующих размораживанию различных кинетических единиц макромолекул. Эти максимумы соответствуют релаксационным переходам. Для получения надежно регистрируемой кривой свечения в нанолюминографе время воздействия ионизирующего источника на образец удается снизить до долей секунды, а вкладываемую мощность уменьшить до 0.0004 вт/см3, благодаря высокой чувствительности регистрирующей системы, использованию в качестве ионизирующего источника маломощной низкотемпературной плазмы газового разряда, и некоторым конструкционным особенностям прибора. Эти параметры на несколько порядков меньше, чем используются в подобных экспериментах, опубликованных в литературе. Такие условия эксперимента обеспечивают возможность исследования ультратонких (доли микрон) поверхностных слоев полимера, высокую разрешающую способность прибора (особенно в области низких температур) и минимизируют модифицирующее воздействие плазмы при создании на поверхности образца активных центров. После проведения исследования тест-образцов в нанолюминографе в них не детектируются (в пределах точности НПВО Фурье–ИК–спектрометра) сшивки и разрывы молекул, обычно появляющиеся после обработки плазмой. В проекте предполагается исследование релаксационных переходов в ультратонких поверхностных слоях полимерах различного химического строения со специально созданной модельной надмолекулярной структурой (ламеллярной, сферолитной, фибриллярной и др.), исследование реакторных порошков, ксерогелей и ориентированных пленочных нитей сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а также полимерных полупроводников, используемых в светодиодах. Полученные данные будут анализироваться с позиций молекулярной динамики, будет проводиться сравнение температур релаксационных переходов с температурой размораживания подвижности различных конформеров и других структурных единиц. Такой анализ в сочетании со сравнительными оценками интенсивности свечения в разных температурных областях и расчетами энергии активации для опорожнения ловушек позволит моделировать строение дефектов в поверхностных слоях исследуемых полимеров, степень заполнения электронных ловушек и оценивать их концентрацию. Будет проводиться сравнение релаксационных характеристик с данными других релаксационных методик, полученных для объема тех же образцов, а также с физико–механическими свойствами исследуемых образцов.
