动态力学分析探测的限域效应对玻璃形成液体的影响
介观与纳米尺度物理
2010-01-22 v1 软凝聚态物质
摘要
当液体被限域在介孔主体基质中时，许多分子玻璃形成液体的玻璃化转变温度T_g会向低温方向移动。文献中对此效应给出了两种相反的解释：第一，限域诱导的分子动力学加速导致T_g有效下移，且下移幅度随孔径减小而增大；第二，由于液体与周围主体基质之间的热失配，随着温度降低，孔内产生负压，这也使T_g向低温方向移动。在此，我们展示了玻璃形成液体水杨酸苯酯在孔径d=2.6、5.0和7.5纳米的Vycor和Gelsil中的动态力学分析测量结果。动态复弹性磁化率数据可以通过假设孔内存在两种弛豫过程来一致地描述：一种是由于与粗糙孔界面相互作用而导致的表面诱导的减慢弛豫，另一种是孔核心内的弛豫。这种核心弛豫时间随孔径d的减小而缩短，导致T_g下移与1/d成正比，这与最近的差示扫描量热法测量结果完全一致。对空的和填充水杨酸苯酯的介孔样品的热膨胀测量表明，负压对T_g下移的贡献很小（<30%），主要效应是当孔径ξ接近时，尺寸为ξ的动态相关区域受到抑制所致。
引用
@article{arxiv.1001.3769,
title = {Confinement effects on glass forming liquids probed by DMA},
author = {J. Koppensteiner and W. Schranz and M. R. Puica},
journal= {arXiv preprint arXiv:1001.3769},
year = {2010}
}