Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm

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CP: Chemische Physik

CP 16: Dynamik molekularer Systeme

CP 16.2: Vortrag

Donnerstag, 12. März 1998, 11:50–12:10, H19

1D- und 2D-NMR-Untersuchungen zur molekularen Dynamik in organischen Mischgläsern — •M. Vogel, P. Medick, T. Blo-chowicz, J. Wolber, J. Senker und E. Rössler — Physikalisches Institut, Universität Bayreuth, 95440 Bayreuth

Die Anwendung von NMR-Methoden ermöglicht es, molekulare Dynamik über einen weiten Bereich von Korrelationszeiten τ_c zu untersuchen. Dies wurde z. B. für das Studium des Glasübergangs reiner organischer Systeme angewandt. Hier sollen Ergebnisse für Mischgläser vorgestellt werden (z. B. Benzol in Polystyrol). Mischgläser sind von theoretischem Interesse, dienen aber auch als Modellsubstanzen für Polymer-Weichmacher-Systeme. Während sich die molekular größere Komponente in Mischgläsern im wesentlichen wie ein reiner Glasbildner verhält, zeigen die kleinen Moleküle ein davon deutlich abweichendes Verhalten. Wie dargelegt werden soll, ergeben sich dadurch neue Einsatzmöglichkeiten für die 2D-NMR (²H,³¹P). Die Dynamik der kleinen Moleküle ist durch eine extrem breite Verteilung G(ln(τ_c)) gekennzeichnet und selbst ca. 100 K unterhalb des Glaspunktes T_g ist noch Bewegung auf der ms-Zeitskala nachweisbar. Im Bewegungstyp konnte mit Hilfe von Computersimulationen ein Übergang von Rotationsdiffusion zu isotropem ”random-jump” festgestellt werden. Weiterhin kann ein Austausch innerhalb der Verteilung G(ln(τ_c)), aufgrund deren Breite, schon mit Hilfe der 2D-NMR untersucht werden. Wir demonstrieren, daß eine getrennte Bestimmung der Zeitskalen der Reorientierung und des Austausches möglich ist.