基于 X 射线衍射和红外光谱以密度泛函理论计算为辅的玻璃化 smectogen 结构与动力学研究
软凝聚态物质
2025-01-15 v1 材料科学
摘要
对手性 smectic 相中的分子构型进行了研究，针对 (S)-4'-(1-甲基丁基碳酸酰)biphenyl-4-yl 4-[7-(2,2,3,3,4,4,4-六氟丁基)己基-1-氧基]benzoate 进行 X 射线衍射分析。对位置短程有序相关长度在超冷态的增加与之前关于六斜面相的假设一致，但记录的 X 射线衍射图样并不典型地表明六斜面相。比较 smectic 层间距和光学倾角表明分子形状呈强非线性，这使得可以选择由 DFT 计算获得的分子模型，用于解释红外光谱。对六斜面相 FA* 或 IA* 相的假设得到支持，这在超冷态下会导致与 C=O 伸缩相关的吸收带分裂，而在熔点以上 smectic CA* 相中则不存在这种分裂。玻璃转变对 smectic 层间距的温度依赖性影响较小，但仅轻微地影响红外光谱。应用 K-均值聚类分析可在玻璃转变温度上下方的红外光谱之间进行区分，但仅适用于特定的光谱范围。
引用
@article{arxiv.2409.08654,
title = {Structural and dynamical investigation of glassforming smectogen by X-ray diffraction and infra-red spectroscopy aided by density functional theory calculations},
author = {Aleksandra Deptuch and Natalia Górska and Stanisław Baran and Magdalena Urbańska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08654},
year = {2025}
}
备注
33 pages, 12 figures