小分子液体弛豫时间测量方案及其介电谱理论的探索

发布时间：2024-05-10 22:58

　　玻璃化转变是凝聚态物理的重要研究领域,但是至今并未建立起来被人们普遍接受的理论和模型。从动力学上来看,玻璃化转变是液体的结构弛豫(《弛豫)时间与观测时间的渡越过程,当弛豫时间达到100s时,即认为液体发生了玻璃化转变。因此,液体弛豫时间的测量,是探索玻璃化转变机制的关键问题之一。同时,介电谱是获得玻璃化转变信息的重要手段,也是玻璃化转变理论和模型必须描述的内容。但是,目前液体弛豫过程的介电谱的常是通过经验公式进行描述的,基于玻璃化转变微观模型建立介电谱公式的研究依然需要进一步开展。小分子液体具有较强的玻璃形成能力,是能够形成玻璃的一类重要物质。因此,本文围绕着介电谱实验和理论,针对小分子液体中上述问题开展了研究,所进行的主要工作和获得的结果如下。依据Maxwell关系、Stokes-Einstein方程和Nernst-Einstein方程,并结合己有的实验分析结果,探讨了通过液体探针离子电导获得液体α弛豫时间的可行性,设计了定量掺入探针离子,并利用具有较高精度的中低频介电谱获得探针离子的电导率,进而给出液体α弛豫时间的方案。该方案在一元小分子液体中所给出的α弛豫时间与本文以及其他文献中...

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【部分图文】：

图１．?１温度变化时，一般物质的体积随温度变化的示意图，＆、、７；分别是玻璃化转变、??熔点和汽化温度４??

熔点和汽化温度４??玻璃化转变不仅取决于热力学条件，而且还与动力学条件有关。在热力学的??比热实验中，玻璃化转变过程表现为比热的一个台阶式变化，如图１．２所示，而在??动力学实验中，则表现为温度下降时粘度或弛豫时间的持续慢化，当物质的粘度??达到１０１２Ｐａ．ｓ或弛豫时间达到１０....

图1.2AszS，在玻璃态、晶态和液态下的比热

率是１０＿４到１０＿ＩＫ／Ｓ）、中速淬火法（淬火速率是ｌＯ＾Ｈ＾Ｋ／ｓ）、熔态现ｌ〇６Ｋ／ｓ的降温速率）和激光玻璃化法（淬火速率是１０１（）－１０１２Ｋ／Ｓ不同速率的降温，用于相应玻璃材料的制备。研宄结果表明，只快，就可以将液体制备成玻璃４。本文研究的小分子液体都具有较力，在通常....

图１．３四种状态的物质（ａ）气体、（ｂ）液体、（Ｃ）玻璃、（ｄ）晶体的径向分布函数ｇ（／？），?（ａ）＇、（ｂ）＇、（ｃ）＇??和（ｄ）＇分别为对应于某时刻的原子分布状态９??

间的渡越过程ｈ２，因此，弛豫时间的测量及其变化机制，是探索玻璃化转变机制??的关键问题之一?２Ｍ７。结构弛豫时间与粘度密切相关，二者可以由Ｍａｘｗｅｌｌ关系??联系，它们与温度之间所满足的方程，在形式上是一致的。图１．４所示的是液体（包??括过冷液体）的粘度随温度的变化情况，可以....

图1.4液体的粘度与温度的关系

在描述弛豫时间与温度的依赖关系时，用到的方程还有类临界??（ｃｒｉｔｉｃａｌ－ｌｉｋｅ）方程?３５??，＝，〇（＾ｒ?（１－２）??Ｗａｔｅｒｔｏｎ－Ｍａｕｒｏ?（ＷＭ）方程?２７??Ｂ?／Ｃ＼ｌ??ｒ?＝?Ｔ〇ｅｘｐ｜＾－ｅｘｐ?（１－３）??Ａｖｒａｍｏｖ－Ｍｉｌｃｈｅｖ?（....

本文编号：3969141