通过测量超慢对流揭示聚合物溶液的异构动力学
软凝聚态物质
2026-03-25 v1 材料科学
摘要
理解复合流体中solution-phase聚集和动力学对于材料加工至关重要，但广泛使用的动态光散射（DLS）方法在强吸收系统（如共轭聚合物）中难以应用。我们采用 X 射线光子相关谱法（XPCS）探测聚合物 PM7 在甲苯中的动力学，发现自相关函数中出现的意外振荡显示测量期间发生垂直流动。尽管 X 射线吸收相对较低，测得的流动速度随 X 射线束功率而增大，表明存在对流输运。我们的分析揭示了具有移动性和静止性散射体，二者共同导致测量相关函数中出现的异频特性。有限元仿真预测的流动速度显著高于观测值，表明聚集体的纠缠会减缓其运动。这些结果直接测量了超慢对流，凸显了在解释 XPCS 结果时需显式考虑即便是微小的束加热。此外，观察到不同散射体群的存在强化了共轭聚合物溶液的结构复杂性。
引用
@article{arxiv.2510.03140,
title = {Heterogenous Dynamics in a Polymer Solution Revealed through Measurement of Ultraslow Convection},
author = {Thomas P. Chaney and Samuel D. Marks and Dylan M. Ladd and Andrei Fluerasu and Federico Zontone and Yuriy Chushkin and Sebastian Frücht and Dina Sheyfer and Kelsey Levine and Amnahir E. Peña-Alcántara and Hans-Georg Steinrück and Michael F. Toney},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.03140},
year = {2026}
}