Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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CP: Chemische Physik

CP 8: Simulationen an GrenzflächenOrganisation: P. Reineker

CP 8.11: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 18:00–18:15, Ger

Monte Carlo Simulation von Glasartigen Polymerfilmen — •J. Baschnagel und K. Binder — Institut für Physik, Universität Mainz, Staudinger Weg 7, D-55099 Mainz

In dieser Simulation wurden statische und dynamische Eigenschaften einer dünnen Polymerschicht in einem Temperaturbereich untersucht, der vom flüssigen bis zum glasartigen Zustand der Schicht reicht. Als Modell für die Rechnungen wurde das Bond-Fluktuationsmodell (Gittermodell) verwendet, in dem ein Wettbewerb zwischen Kettensteifigkeit und Dichte das glasartige Einfrieren verursacht, und in dem die Polymere durch zwei gegenüberliegende Wände räumlich beschränkt sind. Um das Wechselspiel von Temperatur, Dichte und räumlicher Begrenzung zu untersuchen, wurden Abstandsprofile, Relaxationsfunktionen und Relaxationszeiten berechnet. Die Ergebnisse lassen sich so zusammenfassen: In der Nähe der Wand reichern sich Monomere und End-Monomere an. Ihr Profil fällt oszillierend zum Inneren des Films hin ab. Bei hohen Temperaturen ist die typische Längenskala für diesen Abfall der Gyrationsradius, während bei tiefen Temperaturen eine größere Skala relevant ist. Auf derselben Längenskala verschwindet auch die dynamische Anisotropie zwischen der Monomerbeweglichkeit parallel und senkrecht zur Wand (parallel erhöht, senkrecht erniedrigt). Trotzdem ist die Vogel-Fulcher Temperatur unabhängig vom Abstand zur Wand.

[1] J. Baschnagel, K. Binder, Macromolecules 28, 6808 (1995).

[2] J. Baschnagel, K. Binder, J. Phys. (France) 6, 1271 (1996).