هنا، نقدم بروتوكول للتبريد معدل التجارب تعتمد ellipsometry، التي يمكن أن تحدد درجة حرارة التحول الزجاجي (T ز)، متوسط ديناميكية، وهشاشة ومعامل التمدد للسائل تبريد فائقة والزجاج لمجموعة متنوعة من مواد زجاجية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تبريد أسعار التابعة القياسات Ellipsometry لتحديد ديناميات رقيقة زجاجية أفلام
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
ويهدف هذا التقرير إلى وصف كامل لتقنية تجريبية لاستخدام ellipsometry للتبريد معدل تعتمد T ز (CR-T ز) التجارب. هذه القياسات هي بسيطة التجارب توصيف الإنتاجية العالية، والتي يمكن تحديد درجة حرارة التحول الزجاجي (T ز)، متوسط ديناميكية، وهشاشة ومعامل التمدد من الدول السائلة والزجاجية وتبريد فائقة لمجموعة متنوعة من مواد زجاجية. هذا الأسلوب يسمح لهذه المعايير التي يتم قياسها في تجربة واحدة، في حين أن الطرق الأخرى يجب الجمع بين مجموعة متنوعة من التقنيات المختلفة للتحقيق في جميع هذه الخصائص. قياسات ديناميات بالقرب من T ز هي تحديا من نوع خاص. ميزة التبريد معدل تعتمد T ز القياسات على الطرق الأخرى التي سبر مباشرة الأكبر والاسترخاء سطح ديناميات هي أنها تجارب سريعة وبسيطة نسبيا، والتي لا تستخدم fluorophores أو غيرها من السابقين معقدةتقنيات perimental. وعلاوة على ذلك، فإن هذا الأسلوب المسابير متوسط ديناميات الأغشية الرقيقة ذات الصلة من الناحية التكنولوجية في درجة الحرارة والاسترخاء الوقت (τ α) الأنظمة ذات الصلة إلى التحول الزجاجي (τ α> 100 ثانية). والاقتصار على استخدام ellipsometry للتبريد معدل تعتمد T ز التجارب هو أنه لا يمكن تحقيق الاسترخاء مرات صلة قياسات اللزوجة (τ α << 1 ثانية). معدل التبريد T تعتمد تقنيات ز القياس الأخرى، ومع ذلك، يمكن أن تمتد إلى CR-T ز طريقة لمرات الاسترخاء بشكل أسرع. وعلاوة على ذلك، فإن هذا الأسلوب يمكن استخدامه لأي نظام زجاجي طالما سلامة الفيلم لا يزال في كافة مراحل التجربة.
المقدمة
أظهر العمل المنوي من كيدي جونز وكوري 1 أن درجة حرارة التحول الزجاجي (T ز) من الأفلام البوليسترين رقيقة جدا تتناقص مع الاحترام لقيمة السائبة في سمك أقل من 60 نانومتر. منذ ذلك الحين، العديد من الدراسات التجريبية 11/02 وقد دعمت الفرضية التي تسببت التخفيضات التي لوحظت في T ز بطبقة من تعزيز التنقل بالقرب من سطح خال من هذه الأفلام. إلا أن هذه التجارب هي التدابير غير المباشرة من وقت الاسترخاء واحد، وبالتالي هناك جدل 12- 18 تتمحور حول وجود علاقة مباشرة بين متوسط ديناميات رقيقة وديناميكية في واجهة الهواء / البوليمر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. إعداد فيلم
- تزن 0.04 غرام من البوليسترين، والمكان الى 30 مل قارورة.
- تزن 2 غرام من التولوين في قارورة. A 2٪ بحلول حل الوزن من البوليسترين في التولوين ينتج فيلم من حوالي 100 نانومتر.
- اسمحوا الحل الاعتصام O / N بحل تماما البوليسترين، والسماح للحلول تسوية.
- ضع 1 سم × 1 سم السيليكون (سي) رقاقة على المغطي سبين.
- تدور الرقاقة عند 8000 دورة في الدقيق....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
تركيب الخام Ellipsometry البيانات
أفلام البوليسترين شفافة في النطاق الموجي للellipsometer (500-1،600 نانومتر). وهكذا نموذج كوشي هو نموذج جيد لوصف مؤشر الانكسار من الأفلام البوليسترين. ويبين الشكل 1A مثال (λ) (λ) Ψ وΔ لسميك (274 نانومتر) فيلم من البوليسترين، وما ينجم عنها من يصلح ل كوشي نموذج
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تبريد أسعار T تعتمد ز القياسات التجارب توصيف الإنتاجية العالية التي يمكن أن تحدد T ز، ومعامل التمدد من الزجاج وسائل تبريد فائقة، واعتماد درجة حرارة متوسط ديناميكية، وهشاشة مادة زجاجية خاصة في تجربة واحدة. وعلاوة على ذلك، على عكس مضان، التضمين، أو nanohole التجارب الاسترخاء، CR-T ز التجارب هي سريعة وبسيطة نسبيا لأنها لا تستخدم fluorophores أو تقنيات تجريبية معقدة أخرى. ونظرا لحساسية ellipsometry، وهذه الطريقة يمكن أن تستخدم في أفلام من سمك رقيقة م.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين تضارب في المصالح للإفصاح عنهم.
شكر وتقدير
فإن الكتاب أن نعترف جيمس فورست A. للمساعدة في الفكرة الأولية لهذه التقنية. 26 وأيد هذا العمل من خلال تمويل من جامعة بنسلفانيا وكان مدعوما جزئيا من قبل برنامج MRSEC من المؤسسة الوطنية للعلوم تحت الجائزة لا. DMR-11- 20901 في جامعة ولاية بنسلفانيا.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| تولوين | سيجما ألدريتش | 179418-1L | يمكن شراء هذا من أي شركة كيميائية. |
| Atactic Polystyrene | Polymer Source Inc. | P-4092-S | يمكن شراؤها من أي شركة كيميائية. |
| يمكن استخدام مرحلة درجة الحرارة THMS 600 | Linkam | THMS 600 | أي مرحلة درجة حرارة يمكن أن تتناسب مع مقياس القطع الناقص. |
| M2000V مقياس القطع السطحي | JA Woollam | M200V | يجب أن يكون هذا الإجراء قابلا للتطبيق على أي مقياس بيضاوي الطيفي. |
| Spin Coater | Laurell Technologies | WS-650-23B | هذا الإجراء ممكن مع أي قوارير تدور |
| عينة | من قوارير فيشر Scientific | 02-912-379 | أي قوارير عينة ستفعل |
| رقائق السيليكون | فيرجينيا أشباه الموصلات | 325S1410694D |
المراجع
- Keddie, J. L., Jones, R. A. L., Cory, R. A. Size-Dependent depression of the glass transition temperature in polymer films. Europhys. Lett. 27 (1), 59-64 (1994).
- Forrest, J. A., Veress, K. D., Dutcher, J. R. Interface and chain confinement e....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
