玻璃态聚合物表面迁移率的直接定量测量

薄膜聚合物具有与其块体对应物截然不同的动力学特性。利用基底上阶梯状聚合物薄膜的简单几何结构，我们在玻璃化转变温度 $T_{\textrm{g}}$ 之上和之下探测了迁移率。在 $T_{\textrm{g}}$ 以上，整个薄膜发生流动，而在 $T_{\textrm{g}}$ 以下，只有近表面区域对过剩界面能做出响应。一个仅限于自由表面区域流动的解析薄膜模型与低于 $T_{\textrm{g}}$ 的数据显示出极好的一致性。该系统在接近块体 $T_{\textrm{g}}$ 的狭窄温度区域内，从整体薄膜流动转变为表面局域化流动。实验和模型提供了一种在受限效应和基底效应可忽略的样品几何结构中测量表面迁移率的方法。这种对玻璃态流变学的精细控制在纳米光刻及众多其他应用中具有关键意义。