Спектроскопия конденсированного состояния

Универсальные особенности проявления взаимосвязи локальной и сегментальной динамики в стеклообразных полимерах на терагерцовых частотах в инфракрасных спектрах

В. А. Рыжов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Изучена температурная зависимость низкочастотных инфракрасных (ИК) спектров стеклообразных полимеров в диапазоне $\nu$ = 0.24–4 THz (8–135 cm$^{-1}$) при температурах от 90 до 400 K. Их анализ позволил обнаружить поглощение, соответствующее как индивидуальным, так и коррелированным крутильным колебаниям, подготавливающим проявление релаксационной динамики. Температурная эволюция ИК спектров на терагерцовых частотах показывает три универсальные особенности: низкотемпературную, отвечающую ангармоничности крутильно-колебательного движения, высокотемпературную, обусловленную вкладом $\alpha$-релаксации (стеклования), и промежуточную, связанную с размораживанием конформационной подвижности цепей при $\beta$-переходе. Полученные результаты применимы как к полимерам с водородными, так и с ван-дер-ваальсовыми связями между макромолекулами.

Ключевые слова: длинноволновые ИК (FIR) спектры, молекулярная динамика, полимеры, $\beta$-релаксация, стеклование, плотность колебательных состояний и бозонный пик.

Поступила в редакцию: 11.11.2022
Исправленный вариант: 09.12.2022
Принята в печать: 27.12.2022

DOI: 10.21883/OS.2023.01.54534.4323-22

Реферативные базы данных:

•