Leipzig 1999 – wissenschaftliches Programm

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PO: Polymerphysik

PO 3: Poster: Glasübergang

PO 3.3: Poster

Dienstag, 2. März 1999, 14:00–16:00, Foyer

Die Problematik der dielektrischen Analyse mesoskopischer Glasbildner — •R. Pelster — II. Physikalisches Institut der Universität zu Köln, Zülpicher Straße 77, D-50937 Köln

Dielektrische Spektroskopie erlaubt das Studium der molekularen Dynamik von in Nanostrukturen begrenzten Flüssigkeiten. Die gemessenen effektiven Relaxationsfrequenzen, -stärken, und - formen hängen jedoch empfindlich von der Mikrostruktur ab. Die intrinsischen Relaxationsparameter erhält man erst durch eine Effektives-Medium-Analyse. Zunächst führen wir eine theoretische Betrachtung verschiedener Nanostrukturen durch, in denen Flüssigkeiten in 3, 2 oder 1 Dimension begrenzt sind: Moleküle in dispergierten Tropfen, in Kanälen und Netzwerken sowie in Filmen.

Experimentelle Daten der α-Relaxation von Propylenglykol in Nanotropfen und porösen Gelsil-Gläsern spiegeln sowohl die Mikrostruktur als auch die molekulare Reorientierung wider. Die Gelsil-Gläser zeigen mit abnehmender Porengröße einen Übergang von einer 2D zu einer 2D-3D-Topologie. In Nanotropfen wie in Poren bewirkt die Wechselwirkung mit der inneren Oberfläche im wesentlichen nur eine Verbreiterung der α-Relaxation. Die endliche Systemgröße führt zu einer Erhöhung der Relaxationsfrequenz, so daß die Glasübergangstemperatur absinkt. Dieser Effekt verschwindet oberhalb eines charakteristischen Radius (Kooperativitätslänge?), der unabhängig von geometrischen Details oder von der chemischen Natur der Begrenzung ist.