Langmuir Blodgett ფილმები, როგორც ორგანიზებული სტრუქტურების მოდელები. Langmuir-Blodgett ტექნოლოგია. ფილმების წარმოების ქარხნები
ამფიფილური ნივთიერებები
ამფიფილები - ქიმიური ნივთიერებებირომელსაც აქვს როგორც ჰიდროფილური ასევე ჰიდროფობიური ნაწილები. ისინი ძირითადად წყალში ხსნადია. ჰიდროფობიური ჯგუფი არის ნახშირწყალბადის დიდი ფრაგმენტი CH 3 (CH 2) n (n>4) ფორმის ჯაჭვით. ჰიდროფილური ჯგუფი შეიძლება შედგებოდეს ანიონური კარბოქსილატებისგან (RCO 2 -), სულფატები (RSO 4 -), სულფონატები (RSO 3 -) და კათიონური ამინები (RNH 3 +). ასევე არსებობს ცვიტერიონული ჰიდროფილური ჯგუფები, როგორიცაა გლიცეროლი, DPPC ფოსფოლიპიდები და ა.შ. გარდა ამისა, არის მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ რამდენიმე ჰიდროფილური და ჰიდროფობიური ჯგუფი, როგორიცაა ცილები და ფერმენტები. ქვემოთ მოცემულია ტიპიური ამფიფილების მაგალითი ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე.
ლანგმუირის მონოფენა
Langmuir მონოფენა არის სქელი ფენა, რომელიც შედგება უხსნადი ორგანული მასალის ერთი მოლეკულისგან, რომელიც განაწილებულია წყალქვეშა ფაზაში. მონომოლეკულური ფენები კარგად არის შესწავლილი და გამოიყენება Langmuir Blodgett ფილმების (LB films) ფორმირებისთვის, რომლებიც წარმოიქმნება თხევად ფაზაზე მონოფენის დეპონირებისას.
გიბსის მონოფენა
გიბსის ერთფენა ნაწილობრივ ხსნადი ამფიფილია. ლანგმუირის ერთფენისგან განსხვავდება მხოლოდ ხსნადობით. ნივთიერებები, რომლებიც გამოიყენება Langmuir-ის ერთფენის შესაქმნელად, უხსნადია, რის შედეგადაც მოლეკულები წყდება ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე. გიბსის ერთფენაში მოლეკულა „ხტუნავს“ წყლის ზედაპირზე. თუმცა, არ არსებობს ხისტი გამყოფი ხაზი ამ მონოფენებს შორის, რადგან აბსოლუტურად უხსნადი ნივთიერებები ბუნებაში ძალიან იშვიათია. ამ ორი მონოფენის განცალკევება შესაძლებელია მხოლოდ წყლის სიღრმეზე ექსპერიმენტული მასშტაბის გამოყენებით.
ლანგმუირ-ბლოჯეტის ფილმები
Langmuir-ის მოლეკულური ფილმი შეიცავს ამფიფილის ერთ ან მეტ ფენას, რომლებიც დეპონირდება სითხის ზედაპირზე მყარი სუბსტრატის ჩასვლით სითხეში. ყოველი ახალი მონოფენა დეპონირდება ყოველი ახალი ჩაღრმავებით და გაყვანისას, რაც საშუალებას იძლევა წარმოიქმნას მოლეკულური ფილმები ძალიან ზუსტი სისქის მნიშვნელობით. მონოფენები ჩვეულებრივ შედგება პოლარული მოლეკულებისგან - ჰიდროფილური თავი და ჰიდროფობიური კუდი (მაგალითად: ცხიმოვანი მჟავები).
ეს ფენომენი 1918 წელს აღმოაჩინეს ლენგმუირმა და კეტრინ ბლოჯეტმა, რის შემდეგაც, 16 წლის შემდეგ, გაირკვა, რომ ექსპერიმენტის გამეორება იწვევს ფენებს.
ქვემოთ მოცემულია ლანგმუირის ფირის 3 ტიპი, რომლებიც დამზადებულია ვერტიკალური ამწევის მეთოდით.
გარდა ამისა, არსებობს შაფერის ჰორიზონტალური აწევის მეთოდიც. აქ ჩიტი ჰორიზონტალურად ეშვება სითხეში, ეხება მონოფენას და ჰორიზონტალურად მოძრაობს ფილმის ასამაღლებლად. ამ შემთხვევაში, ღარი უნდა იყოს ჰიდროფობიური.
ზემოთ მოცემულია შაფერის აწევის მეთოდის დიაგრამა.
ზედაპირის წნევა p განისაზღვრება როგორც p = S 0 - S f, სადაც S 0 და S f - ზედაპირული დაძაბულობასუფთა ჰაერი-წყლის ინტერფეისი და მასზე განაწილებული მასალის ქვეფაზა. სინამდვილეში ეს არის წყლის ზედაპირული დაძაბულობის ცვლილება ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე სხვა მოლეკულის დამატების გამო.
იზოთერმული წნევა (TT) - ფართობი (A)
იზოთერმი შედგება ზედაპირული წნევის მრუდისგან და მოლეკულის ფართობისგან ფიქსირებულ ტემპერატურაზე. მოსახვევები და ხრახნები მიუთითებს ფაზურ გადასვლებზე.
იზოთერმის ფიგურაში შეგიძლიათ დააკვირდეთ სხვადასხვა უბნებს, რომლებიც განსხვავდებიან შეკუმშვით. პირველი, დაბალი წნევის დროს, მოლეკულები გაზის ფაზაშია (G). შემდეგ, წნევის მატებასთან ერთად, ჩნდება თხევადი გარეგნობის რეგიონი (LE). წნევის კიდევ უფრო დიდი ზრდით, ჩნდება თხევადი კონდენსატის მონაკვეთი. გარდა ამისა, წნევის მატებასთან ერთად, შეინიშნება მყარი ფაზა (S). საბოლოო ჯამში, წნევის მატება იწვევს მონოფენის არასტაბილურობას და კოლაფსს წნევის მკვეთრი შემცირებით. კონკრეტული მოლეკულისთვის, თითოეული ეტაპი დამოკიდებულია მისთვის დამახასიათებელ ტემპერატურაზე და შეკუმშვის სიჩქარეზე.
გადაცემის კოეფიციენტი განისაზღვრება როგორც tr = Am/As, სად Ვარ- მონოფენის შემცირება დეპონირების დროს, როგორცარის სუბსტრატის ზედაპირის ფართობი. იდეალურ შემთხვევაში tr = 1.
მდგრადობის დიაგრამა
სტაბილურობის მრუდი არის მონოფენის ფართობის შედარებითი ცვლილება დროთა განმავლობაში მუდმივი წნევის დროს. სტაბილურობის მრუდის მიღება შესაძლებელია მუდმივი წნევის დროს ფართობის (A) დროის (T) გაზომვით. მრუდი გვიჩვენებს, რამდენად სტაბილურია მონოფენა და ასევე საშუალებას გაძლევთ განსაჯოთ რა პროცესები ხდება მონოფენაში დროის გარკვეულ მომენტში. აქ ასევე ნაჩვენებია სტაბილურობის ძირითადი მახასიათებლები.
წნევა დროის გრაფიკის წინააღმდეგ (P - V - T)
ეს არის ზეწოლის დიაგრამა დროსთან მიმართებაში, იმ ვარაუდით, რომ მონოფენის ფართობი მუდმივი და სტაბილურია. გრაფიკის მთავარი ფუნქციაა ქვეფაზაში არსებული წყლის მოლეკულების ადსორბციის კინეტიკა გაზომოს მონოფენის წინასწარ მომზადებულ ზედაპირებზე. ქვემოთ მოყვანილი სურათი ასახავს ცილის (ოვალბუმინის) ადსორბციის კინეტიკას სხვადასხვა ლიპიდურ მონოშრეებზე (ოქტადეცილამინი, სტეარინის მჟავა, DPPC).
ზედაპირზე წნევის გასაზომად გამოიყენება ვილჰელმის ორი ფირფიტა. ერთი დამზადებულია ქაღალდის ფილტრის სახით, მეორე კი უხეში ზედაპირის ფირფიტის სახით. ჩვენს შემთხვევაში გამოიყენება ფილტრის ქაღალდის ფირფიტა, რომელიც მთლიანად წყლით არის დაფარული და ფაქტიურად ქვეფაზის გაგრძელებად იქცა. ამ შემთხვევაში უნდა აღინიშნოს, რომ კონტაქტის კუთხე ნულის ტოლი იქნება. ჩანართის პლატინის ზედაპირი უნდა იყოს ქვიშიანი. უხეში პლატინის ფირფიტა მთლიანად სველდება წყლით, ისე რომ კონტაქტის კუთხე ნულის ტოლია. გლუვ ზედაპირზე, თქვენ არ მიიღებთ ნულოვანი კონტაქტის კუთხეს. ფირფიტა უნდა იყოს ძალიან თხელი. ფირფიტის სიგანე ჩვეულებრივ მიიღება 1 სმ.
l სიგრძის, w სიგანისა და t სისქის ფირფიტა 1 საათის განმავლობაში ჩავყაროთ წყალში. შემდეგი, ძალაში F მოდის, რომელიც მოქმედებს ფირფიტაზე.
სადაც რო- ფირფიტის სიმკვრივე, რო 0- წყლის სიმკვრივე, გ- სიმძიმის აჩქარება.
ახლა ზედაპირული წნევა განისაზღვრება p = S 0 - S f, სად S0და ს ფ- სუფთა ქვეფაზის და ქვეფაზის ზედაპირული დაჭიმულობა მასალასთან.
ქვეფაზაზე მოქმედი ძალის გაზომვა გამოიხატება შემდეგნაირად:
DF = 2 (w + t). DS = 2(w+t)p(იმის გათვალისწინებით, რომ h = const, qc ~ 0, რის გამოც Cos qc =1)
თუ ფირფიტა ძალიან თხელია, ესე იგი ტშედარებით უმნიშვნელო ვხოლო თუ ფილის სიგანე w=1 სმ, მაშინ DF = 2pან p = DF/2.
ამრიგად, ამ პირობებში, ზედაპირული წნევა არის წონის ნახევარი, რომელიც იზომება მიკრობალანსზე სუფთა წყალში მისი ნულვის შემდეგ.
ზედაპირული დაძაბულობა
ზედაპირული დაძაბულობა არის სითხეების თვისება, რომელიც ემყარება ასიმეტრიული მოლეკულების ადჰეზიურ ძალას ზედაპირზე ან მის მახლობლად, რის შედეგადაც ზედაპირი მიდრეკილია შეკუმშვისკენ და იძენს დაჭიმული ელასტიური მემბრანის თვისებებს.
ქვემოთ მოცემულია ზედაპირული დაძაბულობის მნიშვნელობები სხვადასხვა სისტემაში 293K (Weast, R. C. (Ed.). Handbook of Chemistry and Physics, 61st ed. Boca Raton, FL: CRC Press, p. F-45, 1981.).
ზედაპირული დაძაბულობის ცვლილება ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე გარკვეულ ტემპერატურაზე (Weast, R. C. (Ed.). Handbook of Chemistry and Physics, 61st ed. Boca Raton, FL: CRC Press, p. F-45, 1981.).
| ტემპერატურა˚C | ზედაპირული დაჭიმულობა (ერგ სმ -2) |
| 0 | 75.6 |
| 5 | 74.9 |
| 10 | 74.22 |
| 15 | 73.49 |
| 18 | 73.05 |
| 20 | 72.75 |
| 25 | 71.97 |
| 30 | 71.18 |
| 40 | 69.56 |
| 50 | 67.91 |
| 60 | 66.18 |
| 70 | 64.4 |
| 80 | 62.6 |
| 100 | 58.9 |
საკონტაქტო კუთხე
სითხის წონასწორული კონტაქტის კუთხე მყარ ზედაპირზე იზომება სამი ფაზის (თხევადი, მყარი და აირისებრი) შეხების ხაზზე.
მაგალითად, მინაზე წყლის ფილას აქვს ნულოვანი კონტაქტის კუთხე, მაგრამ თუ წყლის ფირის ზეთოვანი ან პლასტმასის ზედაპირზეა, მაშინ კონტაქტის კუთხე შეიძლება იყოს 90°C-ზე მეტი.
ჰიდროფობიური ზედაპირები (სურათი A) არის ზედაპირები, სადაც წყალთან კონტაქტის კუთხე აღემატება 90°C-ს. თუ წყალთან კონტაქტის კუთხე 90°C-ზე ნაკლებია, მაშინ ზედაპირი ითვლება ჰიდროფილურად (სურათი B).
მონომოლეკულური ფილმების შესახებ თანამედროვე იდეებს საფუძველი ჩაეყარა ა. პოკელსისა და რეილის ნაშრომებში. გვიანი XIX- მე-20 საუკუნის დასაწყისი.
იკვლევს ფენომენებს, რომლებიც ხდება წყლის ზედაპირზე, როდესაც ის დაბინძურებულია ზეთით, პოკელსმა აღმოაჩინა, რომ წყლის ზედაპირული დაძაბულობის მნიშვნელობა დამოკიდებულია წყლის ზედაპირის ფართობზე და წყლის ზედაპირზე გამოყენებული ზეთის მოცულობაზე.
რეილიმ, ახსნა პოკელსის მიერ მიღებული ექსპერიმენტული შედეგები, ვარაუდობს, რომ როდესაც საკმარისად მცირე მოცულობის ზეთი გამოიყენება წყლის ზედაპირზე, ის სპონტანურად ვრცელდება მონომოლეკულური შრის სახით და როდესაც წყლის ზედაპირის ფართობი მცირდება ნავთობის კრიტიკულ მოლეკულამდე, ისინი ქმნიან მჭიდროდ შეფუთული სტრუქტურა ერთმანეთს ეხება, რაც იწვევს წყლის ზედაპირული დაძაბულობის მნიშვნელობების შემცირებას.
მონომოლეკულური ფილმების შესწავლაში უდიდესი წვლილი შეიტანა ი.ლანგმუირმა. Langmuir იყო პირველი, ვინც სისტემატურად შეისწავლა მცურავი მონოფენები სითხის ზედაპირზე. ლანგმუირმა განმარტა ექსპერიმენტების შედეგები ზედაპირული დაძაბულობის შესამცირებლად წყალხსნარებისურფაქტანტების თანდასწრებით, 1917 წ. მან შეიმუშავა მონოშრეში შიდა წნევის პირდაპირი გაზომვის ინსტრუმენტის დიზაინი (Langmuir ბალანსი) და შემოგვთავაზა მონომოლეკულური ფენების შესწავლის ახალი ექსპერიმენტული მეთოდი. ლანგმუირმა აჩვენა, რომ ბევრი წყალში უხსნადი ამფიფილური ნივთიერება, რომლებიც პოლარული მოლეკულებია ორგანული ნივთიერებებიშეიცავს ჰიდროფილურ ნაწილს - "თავი" და ჰიდროფობიურ ნაწილს - "კუდი", შეუძლიათ წყლის ზედაპირზე გავრცელება მონომოლეკულური ფენით, რათა შეამცირონ მისი ზედაპირული დაძაბულობა. ზედაპირული წნევის დამოკიდებულების შესწავლისას (ზედაპირული წნევა მონოფენაში - შეკუმშვის საწინააღმდეგო ფირის ინტერმოლეკულური მოგერიების ძალის თანაფარდობა მონოფენის სიგრძის ერთეულთან (N/m)) მონოფენის ფართობზე, ლანგმუირმა აღმოაჩინა მონოფენის სხვადასხვა ფაზური მდგომარეობის არსებობა.
სითხის ზედაპირზე უხსნადი ამფიფილური ნივთიერებების მონომოლეკულურ ფენებს ლანგმუირის ფილმები ეწოდება.
1930-იანი წლების დასაწყისში C. Blodgett-მა განახორციელა უხსნადი ცხიმოვანი მჟავების მონომოლეკულური ფენების გადატანა მყარი სუბსტრატის ზედაპირზე, რითაც მიიღო მრავალშრიანი ფენები.
ბლოჯეტის მიდგომას, რომელიც ეფუძნებოდა ლანგმუირ ტექნიკას, ეწოდა Langmuir-Blodgett ტექნოლოგია, ხოლო ამ გზით მიღებულ ფილმებს ეწოდება Langmuir-Blodgett films.
განვიხილოთ ორფაზიანი გაზ-თხევადი სისტემა.
თხევადი მოლეკულები, რომლებიც ფაზის მოცულობაში არიან, განიცდიან მიზიდულობის ძალების მოქმედებას მიმდებარე მოლეკულებიდან. ეს ძალები აბალანსებს ერთმანეთს და მათი შედეგი არის ნული. ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე მდებარე მოლეკულები განიცდიან სხვადასხვა სიდიდის ძალების მოქმედებას მიმდებარე ფაზების მხრიდან. მიზიდულობის ძალა სითხის მოცულობის ერთეულზე ბევრად აღემატება ჰაერის ერთეულ მოცულობას. ამრიგად, სითხის ზედაპირზე მოლეკულაზე მოქმედი წმინდა ძალა მიმართულია თხევადი ფაზის მოცულობის შიგნით, რაც ამცირებს ზედაპირის ფართობს მინიმალურ შესაძლო მნიშვნელობამდე მოცემულ პირობებში.
სითხის ზედაპირის გასაზრდელად საჭიროა გარკვეული სამუშაოების შესრულება სითხის შიდა წნევის დასაძლევად.
ზედაპირის ზრდას თან ახლავს სისტემის ზედაპირის ენერგიის ზრდა, გიბსის ენერგია. გიბსის ზედაპირის ენერგიის უსასრულოდ მცირე ცვლილება dG ზედაპირის უსასრულო ცვლილებით dS მუდმივი წნევის p და ტემპერატურის T ტემპერატურაზე მოცემულია:
სად არის ზედაპირული დაძაბულობა. ასე რომ, ზედაპირული დაძაბულობა
=(G/S)| T,p,n = const,
სადაც n არის კომპონენტების მოლების რაოდენობა.
ენერგიის განმარტება: ზედაპირული დაძაბულობა არის გიბსის სპეციფიკური თავისუფალი ზედაპირის ენერგია. მაშინ ზედაპირული დაძაბულობა უდრის სამუშაოს, რომელიც დახარჯულია ერთეული ზედაპირის ფორმირებაზე (J / m 2).
ძალის განმარტება: ზედაპირული დაძაბულობა არის მასზე ტანგენციალური ძალა ზედაპირზე, რომელიც ცდილობს სხეულის ზედაპირის მინიმუმამდე შემცირებას მოცემული მოცულობისა და პირობებისთვის (N/m).
[J / m 2 \u003d N * m / m 2 \u003d N / m]
თერმოდინამიკის მეორე კანონის თანახმად, სისტემის გიბსის ენერგია სპონტანურად მიისწრაფვის მინიმალურ მნიშვნელობამდე.
ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება გაზ-თხევადი ინტერფეისის ზედაპირული დაძაბულობის მნიშვნელობა.
განვიხილოთ ზედაპირული დაძაბულობის ქცევა აირ-თხევადი ინტერფეისზე ზედაპირული აქტიური ნივთიერების არსებობისას.
ნივთიერებებს, რომელთა არსებობა ფაზის საზღვარზე იწვევს ზედაპირული დაძაბულობის მნიშვნელობის შემცირებას, ეწოდება ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.
სურფაქტანტებს აქვთ ასიმეტრიული მოლეკულური სტრუქტურა, რომელიც შედგება პოლარული და არაპოლარული ჯგუფებისაგან. პოლარულ ჯგუფს აქვს დიპოლური მომენტი და აქვს მიდრეკილება პოლარულ ფაზასთან. პოლარული თვისებები აქვთ ჯგუფებს -COOH, -OH, -NH 2, -CHO და ა.შ.
სურფაქტანტის მოლეკულის არაპოლარული ნაწილი არის ჰიდროფობიური ნახშირწყალბადის ჯაჭვი (რადიკა).
სურფაქტანტის მოლეკულები სპონტანურად ქმნიან ორიენტირებულ მონოფენას ფაზის ინტერფეისზე სისტემის გიბსის ენერგიის შემცირების პირობის შესაბამისად: პოლარული ჯგუფები განლაგებულია წყლის (პოლარულ) ფაზაში, ხოლო ჰიდროფობიური რადიკალები გადაადგილდებიან წყლის გარემოდან და გადადიან. ნაკლებად პოლარული ფაზა - ჰაერი.
ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მოლეკულები, განსაკუთრებით მათი ნახშირწყალბადების რადიკალები, რომლებიც ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე არიან, სუსტად ურთიერთქმედებენ წყლის მოლეკულებთან, ვიდრე წყლის მოლეკულები ერთმანეთთან. ამრიგად, მთლიანი შეკუმშვის ძალა სიგრძის ერთეულზე მცირდება, რის შედეგადაც მცირდება ზედაპირული დაძაბულობის მნიშვნელობა სუფთა სითხესთან შედარებით.
Langmuir-ის ფილმების შესწავლისა და Langmuir-Blodgett-ის ფილმების მისაღებად კონფიგურაცია მოიცავს შემდეგ ძირითად ერთეულებს:
კონტეინერი, რომელიც შეიცავს სითხეს (ქვეფაზა), რომელსაც აბანო ეწოდება.
ზედაპირული ბარიერები, რომლებიც მოძრაობენ საპირისპირო მიმართულებით აბაზანის კიდეების გასწვრივ,
ვილჰელმის ელექტრონული სასწორი, ზედაპირული წნევის გასაზომად მონოშრეში,
სუბსტრატის მოძრავი მოწყობილობა.
თავად აბაზანა ჩვეულებრივ დამზადებულია პოლიტეტრაფტორეთილენისგან (PTFE), რომელიც უზრუნველყოფს ქიმიურ ინერტულობას და ხელს უშლის ქვეფაზის გაჟონვის შესაძლებლობას. ბარიერების წარმოებისთვის მასალა ასევე შეიძლება იყოს ჰიდროფობიური ფტორპლასტიკური, ან სხვა ქიმიურად ინერტული მასალა.
თერმული სტაბილიზაცია ხორციელდება წყლის ცირკულაციის გზით აბაზანის ქვედა ქვეშ მდებარე არხების სისტემის მეშვეობით.
დანადგარი განლაგებულია ვიბრაციის დამცავ ბაზაზე ხელოვნური კლიმატის სპეციალიზებულ ოთახში - "სუფთა ოთახი". გამოყენებული ყველა ქიმიკატი უნდა იყოს უმაღლესი სისუფთავის.
თანამედროვე Langmuir-Blodgett-ის დანადგარებში ზედაპირის წნევის მონოფენაში გასაზომად გამოიყენება ზედაპირული წნევის სენსორი - Wilhelmy ელექტრონული ბალანსი.
სენსორის მოქმედება ემყარება ძალის გაზომვის პრინციპს, რომელიც აუცილებელია ვილჰელმის ფირფიტაზე ზედაპირული წნევის ძალის ზემოქმედების კომპენსაციისთვის, მონოფენაში "ქვეფაზა-გაზის" ინტერფეისზე.
განვიხილოთ ვილჰელმის ფირფიტაზე მოქმედი ძალები.
W, l, t არის ვილჰელმის ფირფიტის სიგანე, სიგრძე და სისქე, შესაბამისად; h არის წყალში ჩაძირვის სიღრმე.
შედეგად მიღებული ძალა, რომელიც მოქმედებს ვილჰელმის ფირფიტაზე, შედგება სამი კომპონენტისგან: ძალა = წონა - არქიმედეს ძალა + ზედაპირული დაძაბულობა.
F=glwt-’ghwt+2(t+w)cos,
სადაც ,' არის ფირფიტის და ქვეფაზის სიმკვრივე, შესაბამისად, არის კონტაქტის დასველების კუთხე, g არის აჩქარება თავისუფალი ვარდნა. ვილჰელმის ფირფიტის მასალა არჩეულია ისე, რომ =0.
ზედაპირული წნევა არის განსხვავება სუფთა წყალში ჩაძირულ ფირფიტაზე მოქმედ ძალასა და წყალში ჩაძირულ ფირფიტაზე მოქმედ ძალას შორის, რომლის ზედაპირი დაფარულია მონოფენით:
სადაც ' არის სუფთა წყლის ზედაპირული დაძაბულობა. ვილჰელმის ფირფიტას ახასიათებს ტ< F/2t=მგ/2ტ [N/m], სადაც m არის ვილჰელმის ბალანსით გაზომილი მნიშვნელობა. Langmuir-Blodgett მეთოდის თავისებურება ის არის, რომ უწყვეტი მოწესრიგებული მონომოლეკულური ფენა წინასწარ ყალიბდება ქვეფაზის ზედაპირზე და შემდგომ გადადის სუბსტრატის ზედაპირზე. ქვეფაზის ზედაპირზე მოწესრიგებული მონოფენის ფორმირება შემდეგნაირად მიმდინარეობს. საცდელი ნივთიერების ხსნარის გარკვეული მოცულობა უაღრესად აქროლად გამხსნელში გამოიყენება ქვეფაზის ზედაპირზე. გამხსნელის აორთქლების შემდეგ წყლის ზედაპირზე წარმოიქმნება მონომოლეკულური ფილმი, რომელშიც მოლეკულები განლაგებულია შემთხვევით. მუდმივ ტემპერატურაზე T, მონოფენის მდგომარეობა აღწერილია შეკუმშვის იზოთერმით -A, რომელიც ასახავს ურთიერთობას ბარიერის ზედაპირულ წნევასა და სპეციფიკურ მოლეკულურ არეალს შორის. მოძრავი ბარიერის დახმარებით, მონოფენის შეკუმშვა ხდება უწყვეტი ფილმის მისაღებად მოლეკულების მკვრივი შეფუთვით, რომელშიც სპეციფიკური მოლეკულური ფართობი A დაახლოებით უდრის მოლეკულის განივი განყოფილების ფართობს და ორიენტირებულია ნახშირწყალბადის რადიკალები. თითქმის ვერტიკალურად. ხაზოვანი მონაკვეთები დამოკიდებულებაზე -A, რომლებიც შეესაბამება მონოფენის შეკუმშვას სხვადასხვა ფაზურ მდგომარეობაში, ხასიათდება მნიშვნელობით A 0. - ფართობი თითო მოლეკულაზე მონოფენაში, მიღებული წრფივი მონაკვეთის A ღერძზე ექსტრაპოლაციით (=0 მნ/მ). უნდა აღინიშნოს, რომ ამფიფილური ნივთიერების მონოფენის (AMPS) ფაზური მდგომარეობა, რომელიც ლოკალიზებულია „ქვეფაზა-გაზის“ ინტერფეისზე, განისაზღვრება ძალების წებოვან-შეკრული ბალანსით „ქვეფაზა-მონოფენის“ სისტემაში და დამოკიდებულია ბუნებაზე. ნივთიერება და მისი მოლეკულების სტრუქტურა, ტემპერატურა T და ქვეფაზური შემადგენლობა. იზოლირებულია აირისებრი G, თხევადი L1, თხევადკრისტალური L2 და მყარი კრისტალური S მონოფენები. ჩამოყალიბებული მონოფენა, რომელიც შედგება მჭიდროდ შეფუთული AMPB მოლეკულებისგან, გადადის მყარ სუბსტრატზე, რომელიც მოძრაობს წყლის ზედაპირზე მაღლა და ქვევით. სუბსტრატის ზედაპირის ტიპისა (ჰიდროფილური ან ჰიდროფობიური) და თანმიმდევრობის მიხედვით, რომლითაც სუბსტრატი კვეთს ქვეფაზის ზედაპირს მონოფენით და მის გარეშე, შეიძლება მივიღოთ PLB სიმეტრიული (Y) ან ასიმეტრიული (X, Z) სტრუქტურით. ზედაპირული წნევის მნიშვნელობა, რომლის დროსაც მონოფენა გადადის სუბსტრატზე, განისაზღვრება მოცემული AMPI-ის შეკუმშვის იზოთერმიდან და შეესაბამება მოლეკულების მჭიდრო შეფუთვას მონოფენაში. გადატანის დროს წნევა მუდმივია მონოფენის ფართობის შემცირებით მოძრავი ბარიერებით. სუბსტრატის მონოფენით დაფარვის ხარისხის კრიტერიუმია გადაცემის კოეფიციენტი k, რომელიც განისაზღვრება ფორმულით: სადაც S', S" არის მონოფენის ფართობი გადატანის დაწყების მომენტში და გადაცემის დასრულების შემდეგ, შესაბამისად, Sn არის სუბსტრატის ფართობი. Langmuir-Blodgett-ის ფირის ერთგვაროვანი სისქის მისაღებად, სუბსტრატის ზედაპირს უნდა ჰქონდეს უხეშობა Rz.<=50нм. შესავალი
ლანგმუირ-ბლოჯეტის ფილმები თანამედროვე ფიზიკის ფუნდამენტურად ახალი ობიექტია და მათი ნებისმიერი თვისება უჩვეულოა. იდენტური მონოშრეებისგან შედგენილ უბრალო ფილმებსაც კი აქვთ მრავალი უნიკალური თვისება, რომ აღარაფერი ვთქვათ სპეციალურად აგებულ მოლეკულურ ანსამბლებზე. Langmuir-Blodgett ფილმები პოულობენ სხვადასხვა პრაქტიკულ გამოყენებას მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა დარგში: ელექტრონიკა, ოპტიკა, გამოყენებითი ქიმია, მიკრომექანიკა, ბიოლოგია, მედიცინა და ა. . Langmuir-Blodgett მეთოდი საკმაოდ აადვილებს მონოფენის ზედაპირის თვისებების შეცვლას და მაღალი ხარისხის ფირის საფარის ფორმირებას. ეს ყველაფერი შესაძლებელია მიღებული ფირის სისქის ზუსტი კონტროლის, საფარის ერთგვაროვნების, დაბალი უხეშობისა და ფირის ზედაპირზე მაღალი შეწებების გამო, თუ შეირჩევა სწორი პირობები. ფილმების თვისებები ასევე შეიძლება ადვილად შეიცვალოს ამფიფილური მოლეკულის პოლარული თავის სტრუქტურის, მონოფენის შემადგენლობის, აგრეთვე იზოლაციის პირობების - ქვეფაზის და ზედაპირული წნევის შემადგენლობის შეცვლით. Langmuir-Blodgett მეთოდი შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა მოლეკულების და მოლეკულური კომპლექსების, მათ შორის ბიოლოგიურად აქტიურის, მონოშრეში ჩართვას. 1. ეს ისტორია იწყება გამოჩენილი ამერიკელი მეცნიერისა და პატივცემული დიპლომატის, ბენჯამინ ფრანკლინის ერთ-ერთი გატაცებით. 1774 წელს ევროპაში ყოფნისას, სადაც მან მოაგვარა კიდევ ერთი კონფლიქტი ინგლისსა და ჩრდილოეთ ამერიკის ქვეყნებს შორის, ფრანკლინი თავისუფალ დროს ატარებდა ექსპერიმენტებს წყლის ზედაპირზე ნავთობის ფილმებით. მეცნიერი საკმაოდ გაკვირვებული დარჩა, როდესაც გაირკვა, რომ მხოლოდ ერთი კოვზი ზეთი იშლება ნახევარი ჰექტარი აუზის ზედაპირზე (1 ჰექტარი ≈ 4000 მ 2). თუ ჩამოყალიბებული ფირის სისქეს გამოვთვლით, გამოდის, რომ ის არ აღემატება ათ ნანომეტრს (1 ნმ = 10 -7 სმ); სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფილმი შეიცავს მოლეკულების მხოლოდ ერთ ფენას. თუმცა ეს ფაქტი მხოლოდ 100 წლის შემდეგ იქნა გაცნობიერებული. ერთმა ცნობისმოყვარე ინგლისელმა, სახელად აგნეს პოკელსმა, საკუთარ აბაზანაში დაიწყო ორგანული მინარევებით დაბინძურებული წყლის ზედაპირული დაძაბულობის გაზომვა და, უბრალოდ, საპნით. აღმოჩნდა, რომ უწყვეტი საპნის ფილმი შესამჩნევად აქვეითებს ზედაპირულ დაძაბულობას (შეგახსენებთ, რომ იგი წარმოადგენს ზედაპირის ფენის ენერგიას ერთეულ ფართობზე). პოკელსმა თავისი ექსპერიმენტების შესახებ მისწერა ცნობილ ინგლისელ ფიზიკოსსა და მათემატიკოს ლორდ რეილის, რომელმაც წერილი გაუგზავნა ავტორიტეტულ ჟურნალს და მისცა კომენტარები. შემდეგ თავად რეილიმ გაიმეორა Pockels-ის ექსპერიმენტები და მივიდა შემდეგ დასკვნამდე: „დაკვირვებული ფენომენები ლაპლასიური თეორიის ფარგლებს სცილდება და მათი ახსნა მოლეკულურ მიდგომას მოითხოვს“. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შედარებით მარტივი - ფენომენოლოგიური - მოსაზრებები აღმოჩნდა არასაკმარისი, საჭირო იყო იდეების ჩართვა მატერიის მოლეკულური სტრუქტურის შესახებ, რომლებიც მაშინ შორს იყო აშკარა და ზოგადად არ იყო მიღებული. მალე ამერიკელი მეცნიერი და ინჟინერი ირვინგ ლანგმუირი (1881-1957) გამოჩნდა სამეცნიერო ასპარეზზე. მისი მთელი სამეცნიერო ბიოგრაფია უარყოფს ცნობილ „განმარტებას“, რომლის მიხედვითაც „ფიზიკოსი არის ის, ვისაც ყველაფერი ესმის, მაგრამ არაფერი იცის; ქიმიკოსმა, პირიქით, ყველაფერი იცის და არაფერი ესმის, ფიზიკოქიმიკოსმა კი არც იცის და არც ესმის. ლანგმუირს მიენიჭა ნობელის პრემია სწორედ ფიზიკურ ქიმიაზე მუშაობისთვის, რომელიც გამოირჩეოდა თავისი სიმარტივით და გააზრებულობით. ლანგმუირმა თერმიონული ემისიის, ვაკუუმის ტექნოლოგიისა და შთანთქმის სფეროში მიღებული კლასიკური შედეგების გარდა, მან შეიმუშავა მრავალი ახალი ექსპერიმენტული ტექნიკა, რომელიც ადასტურებდა ზედაპირული ფენების მონომოლეკულურ ბუნებას და შესაძლებელი გახდა მოლეკულების ორიენტაციისა და კონკრეტული არეალის დადგენა. მათ მიერ ოკუპირებული. უფრო მეტიც, ლანგმუირმა პირველმა დაიწყო წყლის ზედაპირიდან მყარ სუბსტრატებზე ერთი მოლეკულის სისქის ფილმების გადატანა - მონოფენები. ამის შემდეგ, მისმა სტუდენტმა კატრინა ბლოჯეტმა შეიმუშავა ტექნიკა, რომელიც განმეორებით გადაიტანდა ერთი ფენის მეორის მიყოლებით, ისე, რომ დაწყობილი წყობის სტრუქტურა, ანუ მრავალშრიანი, მიიღეს მყარ სუბსტრატზე, რომელსაც ახლა Langmuir-Blodgett ფილმი ეწოდება. სახელი "Langmuir film" ხშირად ინახება წყლის ზედაპირზე დაყრილი მონოფენის მიღმა, თუმცა ის ასევე გამოიყენება მრავალშრიანი ფილმების მიმართ. 2 ქალთევზას მოლეკულა
გამოდის, რომ საკმარისად რთულ მოლეკულებს აქვთ საკუთარი დამოკიდებულება. მაგალითად, ზოგიერთ ორგანულ მოლეკულას „მოწონს“ წყალთან კონტაქტი, ზოგი კი თავს არიდებს ასეთ კონტაქტს, რადგან „ეშინია“ წყლის. მათ შესაბამისად უწოდებენ - ჰიდროფილურ და ჰიდროფობიურ მოლეკულებს. თუმცა არის ქალთევზების მსგავსი მოლეკულებიც – მათი ერთი ნაწილი ჰიდროფილურია, მეორე კი ჰიდროფობიური. ქალთევზას მოლეკულებმა თავად უნდა გადაწყვიტონ პრობლემა: იყვნენ წყალში თუ არ იყვნენ (თუ ვცდილობთ მოვამზადოთ მათი წყალხსნარი). ნაპოვნი გამოსავალი აღმოჩნდება ჭეშმარიტად სოლომონური: რა თქმა უნდა, ისინი წყალში იქნებიან, მაგრამ მხოლოდ ნახევარი. ქალთევზის მოლეკულები განლაგებულია წყლის ზედაპირზე ისე, რომ მათი ჰიდროფილური თავი (რომელსაც, როგორც წესი, აქვს განცალკევებული მუხტები - ელექტრული დიპოლური მომენტი) წყალში ჩაედინება, ხოლო ჰიდროფობიური კუდი (ჩვეულებრივ ნახშირწყალბადის ჯაჭვი) ამოდის. მიმდებარე აირისებრი გარემო (ნახ. 1) . ქალთევზების პოზიცია გარკვეულწილად მოუხერხებელია, მაგრამ ის აკმაყოფილებს მრავალი ნაწილაკების სისტემების ფიზიკის ერთ-ერთ ძირითად პრინციპს - მინიმალური თავისუფალი ენერგიის პრინციპს და არ ეწინააღმდეგება ჩვენს გამოცდილებას. როდესაც წყლის ზედაპირზე მონომოლეკულური ფენა წარმოიქმნება, მოლეკულების ჰიდროფილური თავები წყალში ჩაედინება და ჰიდროფობიური კუდები წყლის ზედაპირზე ვერტიკალურად იჭრება. არ უნდა ვიფიქროთ, რომ მხოლოდ ზოგიერთ ეგზოტიკურ ნივთიერებას აქვს ტენდენცია განლაგდეს ერთდროულად ორ ფაზაში (წყლიანი და არაწყლიანი), ე.წ. ამფიფილურობა. პირიქით, ქიმიური სინთეზის მეთოდებს შეუძლიათ, ყოველ შემთხვევაში, პრინციპში, ჰიდროფობიური კუდი "მიკერონ" თითქმის ნებისმიერ ორგანულ მოლეკულაზე, ისე რომ ქალთევზას მოლეკულების დიაპაზონი უკიდურესად ფართოა და ყველა მათგანს შეიძლება ჰქონდეს მრავალფეროვანი დანიშნულება. 3. მონოფენების მყარ სუბსტრატებზე გადატანის ორი გზა არსებობს, ორივე საეჭვოდ მარტივია, რადგან მათი გაკეთება შესაძლებელია ფაქტიურად შიშველი ხელებით. ამფიფილური მოლეკულების მონოშრეები შეიძლება გადავიდეს წყლის ზედაპირიდან მყარ სუბსტრატზე ლანგმუირ-ბლოჯეტის მეთოდით (ზემოდან) ან შაფერის მეთოდით (ქვედა). პირველი მეთოდი შედგება მონოფენის ვერტიკალურად მოძრავი სუბსტრატით „გახვრეტაში“. ეს შესაძლებელს ხდის როგორც X - (მოლეკულური კუდები მიმართულია სუბსტრატისკენ) ასევე Z ტიპის (საპირისპირო მიმართულებით) ფენების მიღებას. მეორე გზა არის უბრალოდ მონოფენის შეხება ჰორიზონტალურად ორიენტირებული სუბსტრატით. ის იძლევა X ტიპის მონოფენებს. პირველი მეთოდი გამოიგონეს ლანგმუირმა და ბლოჯეტმა. მონოფენა თხევად კრისტალად გადაიქცევა მცურავი ბარიერის დახმარებით - მოჰყავთ ორგანზომილებიანი თხევადი ბროლის მდგომარეობაში, შემდეგ კი ფაქტიურად იჭრება სუბსტრატით. ამ შემთხვევაში, ზედაპირი, რომელზეც ფილმი უნდა გადავიდეს, ვერტიკალურად არის ორიენტირებული. ქალთევზის მოლეკულების ორიენტაცია სუბსტრატზე დამოკიდებულია იმაზე, არის თუ არა სუბსტრატი მონოფენის მეშვეობით წყალში ჩაშვება ან, პირიქით, აწევა წყლიდან ჰაერში. თუ სუბსტრატი წყალშია ჩაძირული, მაშინ „ქალთევზების“ კუდები მიმართულია სუბსტრატისკენ (ბლოჯეტმა ასეთ კონსტრუქციას X-ტიპის მონოფენა უწოდა), ხოლო თუ ისინი ამოიღეს, მაშინ, პირიქით, სუბსტრატისგან მოშორებით (Z ტიპის ერთფენა), ნახ. 2ა. სხვადასხვა პირობებში ერთი ფენის მეორის მიყოლებით გადატანის გამეორებით შესაძლებელია მივიღოთ სამი სხვადასხვა ტიპის (X, Y, Z) მრავალშრიანი სტეკები, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან სიმეტრიით. მაგალითად, X- და Z ტიპის მრავალფენებში (ნახ. 3) არ არსებობს არეკვლა-ინვერსიის ცენტრი და მათ აქვთ პოლარული ღერძი, რომელიც მიმართულია სუბსტრატისგან ან სუბსტრატისკენ, რაც დამოკიდებულია დადებითი და უარყოფითი ელექტრული ორიენტაციის მიხედვით. მუხტები გამოყოფილია სივრცეში, ანუ მოლეკულის ელექტრული დიპოლური მომენტის მიმართულებიდან გამომდინარე. Y-ტიპის მრავალშრეები შედგება ორმაგი ფენებისგან, ან, როგორც ამბობენ, ორფენიანი (სხვათა შორის, ისინი აგებულია ბიოლოგიური მემბრანების მსგავსად) და აღმოჩნდება ცენტრალურად სიმეტრიული. X-, Z- და Y-ტიპების მრავალშრიანი სტრუქტურები განსხვავდება მოლეკულების ორიენტაციაში სუბსტრატთან მიმართებაში. X- და Z-ტიპების სტრუქტურები პოლარულია, რადგან ყველა მოლეკულა "იყურება" იმავე მიმართულებით (კუდები - სუბსტრატისკენ ან სუბსტრატისგან შორს, შესაბამისად, X- და Z ტიპის). ბრინჯი. 3. X- და Z ტიპის სტრუქტურები სტრუქტურა შეესაბამება არაპოლარული ორ ფენის შეფუთვას, რომელიც წააგავს ბიოლოგიური მემბრანის სტრუქტურას. მეორე მეთოდი შემოგვთავაზა შეფერმა, ასევე ლანგმუირის სტუდენტმა. სუბსტრატი თითქმის ჰორიზონტალურად არის ორიენტირებული და მსუბუქ კონტაქტში შედის მონოფენასთან, რომელიც შენარჩუნებულია მყარ ფაზაში (ნახ. 2ბ). მონოფენა უბრალოდ ეკვრის სუბსტრატს. ამ ოპერაციის განმეორებით შეიძლება მიღებულ იქნას X ტიპის მრავალშრიანი. ნახ. სურათი 4 გვიჩვენებს ერთფენიანი დეპონირების პროცესს სუბსტრატის ქვეფაზიდან აწევისას: ამფიფილური მოლეკულების ჰიდროფილური თავები სუბსტრატს „ეწებება“. თუ სუბსტრატი ჰაერიდან ქვეფაზაშია ჩაშვებული, მაშინ მოლეკულები მასზე ნახშირწყალბადის კუდებით „იწებება“. . ფილმების წარმოების ქარხნები Langmuir-ის ინსტალაციის ზოგადი ბლოკ-სქემა 1 - ლანგმუირის აბაზანა; 2 - გამჭვირვალე დალუქული ყუთი; მასიური ლითონის საყრდენი ფირფიტა; 4 - ამორტიზატორები; მოძრავი ბარიერი; 6 - სასწორები ვილჰელმი; 7 - ფირფიტის წონა ვილჰელმი; 8 - სუბსტრატი; 9 - ბარიერის ელექტროძრავა (5); - სუბსტრატის ელექტრომოძრავი (8); II - პერისტალტიკური ტუმბო - ADC / DAC ინტერფეისი დენის გამაძლიერებლებით; პერსონალური კომპიუტერი IBM PC/486.
ინსტალაცია კონტროლდება პერსონალური კომპიუტერის მეშვეობით სპეციალური პროგრამის გამოყენებით. ზედაპირული წნევის გასაზომად გამოიყენება ვილჰელმის ნაშთები (მონოფენის p ზედაპირული წნევა არის განსხვავება ზედაპირულ დაძაბულობას შორის სუფთა წყლის ზედაპირზე და ზედაპირული ფენით დაფარულ ზედაპირზე). ფაქტობრივად, ვილჰელმის ბალანსი ზომავს ძალას F=F 1 +F 2, რომლითაც წყალში დასველებული ფირფიტა იწევს წყალში (იხ. სურ. 7). ფილტრის ქაღალდის ნაჭერი გამოიყენება როგორც დასატენი ფირფიტა. ვილჰელმის ბალანსის გამოსავალზე ძაბვა წრფივად არის დაკავშირებული ზედაპირულ წნევასთან p. ეს ძაბვა მიეწოდება კომპიუტერში დაყენებული ADC-ის შეყვანას. მონოფენის ფართობი იზომება რიოსტატის გამოყენებით, რომლის ძაბვის ვარდნა პირდაპირპროპორციულია მოძრავი ბარიერის კოორდინატთა მნიშვნელობისა. რეოსტატის სიგნალი ასევე მიეწოდება ADC-ს შეყვანას. მონოფენის წყლის ზედაპირიდან მყარ სუბსტრატზე თანმიმდევრული გადატანის მიზნით, მრავალშრიანი სტრუქტურების წარმოქმნით, გამოიყენება მექანიკური მოწყობილობა (10), რომელიც ნელა (რამდენიმე მმ წუთში სიჩქარით) აქვეითებს და ამაღლებს სუბსტრატს (8). ) მონოფენის ზედაპირის მეშვეობით. როგორც მონოფენები თანმიმდევრულად გადადის სუბსტრატზე, წყლის ზედაპირზე მონოფენის წარმომქმნელი ნივთიერების რაოდენობა მცირდება და მოძრავი ბარიერი (5) მოძრაობს ავტომატურად, ინარჩუნებს ზედაპირულ წნევას მუდმივ. მოძრავი ბარიერი (5) კონტროლდება კომპიუტერის მეშვეობით ძაბვის გამოყენებით, რომელიც მიეწოდება DAC გამომავალს დენის გამაძლიერებლის მეშვეობით შესაბამის ძრავაზე. სუბსტრატის მოძრაობა კონტროლდება მართვის პანელიდან ღილაკების გამოყენებით სუბსტრატის სიჩქარის უხეში და გლუვი რეგულირებისთვის. მიწოდების ძაბვა მიეწოდება ელექტრომომარაგებიდან მართვის პანელს, იქიდან კი დენის გამაძლიერებლის მეშვეობით ამწევი მექანიზმის ელექტროძრავას. ავტომატური ინსტალაცია KSV 2000 Langmuir-Blodgett-ის ფილმების მიღების ტექნიკა მოიცავს ბევრ ელემენტარულ ტექნოლოგიურ ოპერაციას, ე.ი. ელემენტარული ზემოქმედება სისტემაზე გარედან, რის შედეგადაც ხდება სტრუქტურის ფორმირების პროცესები „ქვეფაზა - მონოფენა - აირი - სუბსტრატი“ სისტემაში, რაც საბოლოოდ განსაზღვრავს მულტისტრუქტურების ხარისხს და თვისებებს. ფილმების მისაღებად გამოყენებული იქნა ავტომატური KSV 2000 ინსტალაცია. ინსტალაციის სქემა ნაჩვენებია ნახ. რვა. ბრინჯი. 8. ინსტალაციის სქემა KSV 2000 დამცავი თავსახურის ქვეშ 1 არის სიმეტრიული სამსექციური ტეფლონის უჯრედი 2 ვიბრაციის საწინააღმდეგო მაგიდაზე 11, რომლის გვერდებზე ხორციელდება ტეფლონის ბარიერების კონტრკოორდინირებული მოძრაობა 5. ბარიერები 8 და უზრუნველყოფს მოცემულის შენარჩუნებას. ზედაპირული წნევა (განისაზღვრება შეკუმშვის იზოთერმიდან და შეესაბამება მონოფენის მოწესრიგებულ მდგომარეობას) სუბსტრატის ზედაპირზე მონოფენის გადატანის პროცესში. სუბსტრატი 3 ჩამაგრებულია დამჭერში ქვეფაზის ზედაპირზე გარკვეული კუთხით და გადაადგილდება მოწყობილობით 10 (აღჭურვილია სუბსტრატის კუვეტის მონაკვეთებს შორის გადატანის მექანიზმით) ძრავის გამოყენებით 9. ტექნოლოგიურ ციკლამდე. 12-ის ქვეფაზის ზედაპირი წინასწარ არის მომზადებული ტუმბოს 13-ის დახმარებით გაწმენდით. ინსტალაცია ავტომატიზირებულია და აღჭურვილია კომპიუტერით 14. ინსტალაციის ძირითადი ნაწილი - ტეფლონის უჯრედი (ზედა ხედი ნაჩვენებია ნახ. 9) - შედგება სამი განყოფილებისგან: ორი ერთი და იგივე ზომის სხვადასხვა ნივთიერების ქვეფაზაში შესხურებისთვის და ერთი პატარა სუფთა ზედაპირით. წარმოდგენილ კონფიგურაციაში სამსექციიანი კუვეტის არსებობა, სექციებს შორის სუბსტრატის გადატანის მექანიზმი და ორი დამოუკიდებელი ბარიერის კონტროლის არხი შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა ნივთიერების მონოშრეებისგან შემდგარი შერეული Langmuir ფილმების მიღებას. ნახ. 10 გვიჩვენებს უჯრედის ორი იდენტური განყოფილებიდან ერთს ზედაპირული წნევის სენსორით და ბარიერებით. მონოფენის ზედაპირის ფართობი იცვლება ბარიერების გადაადგილების გამო. ბარიერები დამზადებულია ტეფლონისგან და საკმარისად მძიმეა, რათა თავიდან აიცილოს მონოფენის გაჟონვა ბარიერის ქვეშ.
ბრინჯი. 10. კუვეტის კუპე ინსტალაციის ტექნიკური მახასიათებლები: სუბსტრატის მაქსიმალური ზომა 100*100 მმ ფირის დეპონირების სიჩქარე 0,1-85 მმ/წთ დეპონირების ციკლების რაოდენობა 1 ან მეტი ფილმის გაშრობის დრო ციკლში 0-10 4 წმ ზედაპირის საზომი ფართობი 0-250 მნ/მ წნევა გაზომვის სიზუსტე 5 μN/მ ზედაპირული წნევა დიდი სამონტაჟო დაფის ფართობი 775*120 მმ ქვეფაზის მოცულობა 5,51ლ ქვეფაზის ტემპერატურის კონტროლი 0-60 °C ბარიერის სიჩქარე 0,01-800 მმ/წთ 5. Langmuir-Blodgett-ის ფილმების ხარისხზე მოქმედი ფაქტორები
Langmuir-Blodgett ფილმების ხარისხის ფაქტორი გამოიხატება შემდეგნაირად გზა: K \u003d f (K us, K იმ, K pav, K ms, Kp), mc - საზომი მოწყობილობები; ქტეჰ - ტექნოლოგიური სისუფთავე; Kpaw არის ქვეფაზაზე შესხურებული სურფაქტანტის ფიზიკოქიმიური ბუნება; K ms არის მონოფენის ფაზური მდგომარეობა ქვეფაზის ზედაპირზე; Kp - სუბსტრატის ტიპი. პირველი ორი ფაქტორი დაკავშირებულია დიზაინთან და ტექნოლოგიურთან, ხოლო დანარჩენი - ფიზიკურთან და ქიმიურთან. საზომი მოწყობილობები მოიცავს მოწყობილობებს სუბსტრატისა და ბარიერის გადასაადგილებლად. მათთვის მოთხოვნები მულტისტრუქტურების ფორმირებისას შემდეგია: არ არის მექანიკური ვიბრაცია; ნიმუშის მოძრაობის სიჩქარის მუდმივობა; ბარიერის მოძრაობის სიჩქარის მუდმივობა; ტექნოლოგიური სისუფთავის მაღალი დონის შენარჩუნება ნედლეულის სისუფთავის კონტროლი (ქვეფაზის საფუძვლად გამოხდილი წყლის გამოყენება, სურფაქტანტებისა და ელექტროლიტების ხსნარების მომზადება მათ გამოყენებამდე); მოსამზადებელი ოპერაციების ჩატარება, როგორიცაა სუბსტრატების აკრიფა და გაწმენდა; ქვეფაზის ზედაპირის წინასწარი გაწმენდა; ინსტალაციის სამუშაო ზონაში კვაზი-დახურული მოცულობის შექმნა; ყველა სამუშაოს ჩატარება ხელოვნური კლიმატის სპეციალიზებულ ოთახში - "სუფთა ოთახი". ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს სურფაქტანტის ფიზიკურ-ქიმიურ ბუნებას, ახასიათებს ნივთიერების ისეთ ინდივიდუალურ თვისებებს, როგორიცაა: მოლეკულის სტრუქტურა (გეომეტრია), რომელიც განსაზღვრავს ჰიდროფილური და ჰიდროფობიური ურთიერთქმედების თანაფარდობას თავად ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების მოლეკულებსა და ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებისა და ქვეფაზის მოლეკულებს შორის; სურფაქტანტების წყალში ხსნადობა; სურფაქტანტების ქიმიური თვისებები მაღალი სტრუქტურული სრულყოფილების ფილმების მისაღებად აუცილებელია შემდეგი პარამეტრების კონტროლი: ზედაპირული დაძაბულობა მონოფენაში და გადაცემის კოეფიციენტი, რომელიც ახასიათებს დეფექტების არსებობას PLB-ში; გარემოს ტემპერატურა, წნევა და ტენიანობა, PH ქვეფაზები, ფილმის დეპონირების მაჩვენებელი შეკუმშვის კოეფიციენტი იზოთერმული მონაკვეთებისთვის, განისაზღვრება შემდეგნაირად: სადაც (S, P) არის იზოთერმის წრფივი მონაკვეთის დასაწყისისა და დასასრულის კოორდინატები. 6. ფილმის უნიკალური თვისებები
მრავალფენა თანამედროვე ფიზიკის ფუნდამენტურად ახალი ობიექტია და ამიტომ მათი ნებისმიერი თვისება (ოპტიკური, ელექტრო, აკუსტიკური და ა.შ.) სრულიად უჩვეულოა. იდენტური მონოფენებისგან შემდგარ უმარტივეს სტრუქტურებსაც კი აქვთ მრავალი უნიკალური თვისება, რომ აღარაფერი ვთქვათ სპეციალურად აგებულ მოლეკულურ ანსამბლებზე. როგორც კი უკვე ვიცით, როგორ მივიღოთ იდენტურად ორიენტირებული მოლეკულების მონოფენა მყარ სუბსტრატზე, ჩნდება ცდუნება, დავუკავშიროთ მას ელექტრული ძაბვის წყარო ან, ვთქვათ, საზომი მოწყობილობა. შემდეგ ჩვენ რეალურად ვუკავშირდებით ამ მოწყობილობებს უშუალოდ ცალკეული მოლეკულის ბოლოებს. ბოლო დრომდე ასეთი ექსპერიმენტი შეუძლებელი იყო. ელექტრული ველი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მონოფენაზე და შეიძლება შეინიშნოს ნივთიერების ოპტიკური შთანთქმის ზოლების ცვლა ან გარე წრეში გვირაბის დენის გაზომვა. ძაბვის წყაროს მონოფენასთან დაკავშირება ფირის ელექტროდების წყვილის საშუალებით იწვევს ორ ძალიან გამოხატულ ეფექტს (ნახ. 11). პირველი, ელექტრული ველი ცვლის მოლეკულის სინათლის შთანთქმის ზოლების პოზიციას ტალღის სიგრძის მასშტაბზე. ეს არის კლასიკური სტარკის ეფექტი (რომელიც 1913 წელს აღმოაჩინა ცნობილი გერმანელი ფიზიკოსის სახელით), რომელსაც, თუმცა, ამ შემთხვევაში აქვს საინტერესო თვისებები. საქმე იმაშია, რომ შთანთქმის ზოლის გადანაცვლების მიმართულება დამოკიდებულია, როგორც აღმოჩნდა, ელექტრული ველის ვექტორის ურთიერთორიენტაციაზე და მოლეკულის შინაგან დიპოლურ მომენტზე. და ამას მივყავართ: ერთი და იგივე ნივთიერებისთვის და, უფრო მეტიც, ველის იგივე მიმართულებისთვის, შთანთქმის ზოლი გადადის წითელ ზონაში X-ტიპის ერთფენისთვის და ლურჯში Z-ტიპის ერთფენისთვის. ამრიგად, დიპოლების ორიენტაცია მონოფენაში შეიძლება შეფასდეს ზოლის ცვლის მიმართულებიდან. თვისობრივად, ეს ფიზიკური მდგომარეობა გასაგებია, მაგრამ თუ შევეცდებით რაოდენობრივად განვმარტოთ ზოლების ძვრები, ჩნდება ყველაზე საინტერესო კითხვა, თუ როგორ არის განაწილებული ელექტრული ველი რთული მოლეკულის გასწვრივ. სტარკის ეფექტის თეორია აგებულია წერტილოვანი ატომებისა და მოლეკულების ვარაუდზე (ეს ბუნებრივია - ბოლოს და ბოლოს, მათი ზომები გაცილებით მცირეა ვიდრე სიგრძე, რომელზეც იცვლება ველი), მაგრამ აქ მიდგომა რადიკალურად განსხვავებული უნდა იყოს და აქვს ჯერ არ არის განვითარებული. კიდევ ერთი ეფექტი მდგომარეობს გვირაბის დენის გავლაში მონოშრეში (საუბარია ელექტრონების კვანტური მექანიკური გაჟონვის მექანიზმზე პოტენციური ბარიერის მეშვეობით). დაბალ ტემპერატურაზე მართლაც შეიმჩნევა გვირაბის დენი ლანგმუირის მონოფენის გავლით. ამ წმინდა კვანტური ფენომენის რაოდენობრივი ინტერპრეტაცია ასევე უნდა მოიცავდეს ქალთევზის მოლეკულის რთულ კონფიგურაციას. და რა შეიძლება მისცეს ვოლტმეტრის შეერთებას მონოშრესთან? გამოდის, რომ მაშინ შესაძლებელია მოლეკულის ელექტრული მახასიათებლების ცვლილების მონიტორინგი გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ. მაგალითად, მონოფენის განათებას ზოგჯერ თან ახლავს მუხტის შესამჩნევი გადანაწილება თითოეულ მოლეკულაში, რომელმაც შთანთქა სინათლის კვანტი. ეს არის ე.წ. ინტრამოლეკულური მუხტის გადაცემის ეფექტი. სინათლის კვანტური, როგორც ეს იყო, მოძრაობს ელექტრონი მოლეკულის გასწვრივ და ეს იწვევს ელექტრო დენს გარე წრეში. ამრიგად, ვოლტმეტრი აღრიცხავს ინტრამოლეკულურ ელექტრონულ ფოტოპროცესს. მუხტების ინტრამოლეკულური მოძრაობა ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს ტემპერატურის შეცვლით. ამ შემთხვევაში იცვლება მონოფენის მთლიანი ელექტრული დიპოლური მომენტი და ე.წ. პიროელექტრული დენი ფიქსირდება გარე წრედში. ჩვენ ხაზს ვუსვამთ, რომ არც ერთი აღწერილი ფენომენი არ შეინიშნება ფილმებში მოლეკულების შემთხვევითი განაწილებით ორიენტაციაზე. ლანგმუირის ფილმები შეიძლება გამოყენებულ იქნას არჩეულ მოლეკულაზე სინათლის ენერგიის კონცენტრაციის ეფექტის სიმულაციისთვის. მაგალითად, მწვანე მცენარეებში ფოტოსინთეზის საწყის ეტაპზე სინათლე შეიწოვება გარკვეული ტიპის ქლოროფილის მოლეკულებით. აღგზნებული მოლეკულები საკმარისად დიდხანს ცოცხლობენ და თვითაგზნებას შეუძლია გადაადგილდეს იმავე ტიპის მჭიდროდ დაშორებულ მოლეკულებში. ამ აგზნებას ეწოდება ეგზიტონი. ექსიტონის „სეირნება“ სრულდება „მგლის ორმოში“ შესვლის მომენტში, რომლის როლს ასრულებს სხვა ტიპის ქლოროფილის მოლეკულა ოდნავ დაბალი აგზნების ენერგიით. სწორედ ამ არჩეულ მოლეკულას გადაეცემა ენერგია შუქით აღგზნებული მრავალი ეგციტონიდან. დიდი ფართობიდან შეგროვებული სინათლის ენერგია კონცენტრირებულია მიკროსკოპულ არეალზე – მიიღება „ფოტონების ძაბრი“. ამ ძაბრის მოდელირება შესაძლებელია სინათლის შთამნთქმელი მოლეკულების მონოფენის გამოყენებით, რომლებიც გადანაწილებულია ექსციტონის გადამჭრელ მოლეკულებთან მცირე რაოდენობით. ექსციტონის დაჭერის შემდეგ, ჩამჭრელი მოლეკულა ასხივებს სინათლეს თავისი დამახასიათებელი სპექტრით. ასეთი მონოფენა ნაჩვენებია ნახ. 12ა. როდესაც ის განათებულია, შეგიძლიათ დააკვირდეთ ორივე მოლეკულის - სინათლის შთანთქმის და მოლეკულების - ექსციტონების ჩამჭრელ ლუმინესცენციას. ორივე ტიპის მოლეკულების ლუმინესცენციის ზოლების ინტენსივობა დაახლოებით ერთნაირია (ნახ. 12ბ), თუმცა მათი რიცხვი სიდიდის 2-3 რიგით განსხვავდება. ეს ადასტურებს, რომ არსებობს ენერგიის კონცენტრაციის მექანიზმი, ანუ ფოტონის ძაბრის ეფექტი. დღეს სამეცნიერო ლიტერატურაში აქტიურად განიხილება კითხვა: შესაძლებელია თუ არა ორგანზომილებიანი მაგნიტების დამზადება? ფიზიკურ ენაში კი, ჩვენ ვსაუბრობთ იმაზე, არის თუ არა ფუნდამენტური შესაძლებლობა, რომ იმავე სიბრტყეში მდებარე მოლეკულური მაგნიტური მომენტების ურთიერთქმედებამ გამოიწვიოს სპონტანური მაგნიტიზაცია. ამ პრობლემის გადასაჭრელად გარდამავალი ლითონის ატომები (მაგალითად, მანგანუმი) შეჰყავთ ამფიფილურ ქალთევზათა მოლეკულებში, შემდეგ კი ბლოჯეტის მეთოდით მიიღება მონოფენები და შეისწავლება მათი მაგნიტური თვისებები დაბალ ტემპერატურაზე. პირველი შედეგები მიუთითებს ორგანზომილებიან სისტემებში ფერომაგნიტური შეკვეთის შესაძლებლობაზე. და კიდევ ერთი მაგალითი, რომელიც აჩვენებს ლანგმუირის ფილმების უჩვეულო ფიზიკურ თვისებებს. გამოდის, რომ მოლეკულურ დონეზე შესაძლებელია ინფორმაციის გადაცემა ერთი ერთფენიდან მეორეზე, მეზობელზე. ამის შემდეგ შესაძლებელია მიმდებარე მონოფენის განცალკევება და ამგვარად მიღება იმის ასლი, რაც იყო „ჩაწერილი“ პირველ მონოფენაში. ეს კეთდება შემდეგი გზით. მოდით, მაგალითად, ბლოჯეტის მეთოდით მივიღეთ ისეთი მოლეკულების ერთფენა, რომლებსაც შეუძლიათ დაწყვილება - დიმერიზაცია - გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ, მაგალითად, ელექტრონული სხივი (ნახ. 13). დაუწყვილებელი მოლეკულები ჩაითვლება ნულებად, ხოლო დაწყვილებული - ბინარული ინფორმაციის კოდის ერთეულებად. ამ ნულებთან და ერთებთან შეიძლება, მაგალითად, დაწეროთ ოპტიკურად წასაკითხი ტექსტი, რადგან დაუწყვილებელ და დაწყვილებულ მოლეკულებს აქვთ სხვადასხვა შთანთქმის ზოლები. ახლა ჩვენ გამოვიყენებთ მეორე მონოფენას ამ მონოფენაზე Blodgett მეთოდის გამოყენებით. შემდეგ, ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების თავისებურებების გამო, მოლეკულური წყვილები იზიდავენ ზუსტად ერთსა და იმავე წყვილებს თავისკენ, ხოლო ცალკეული მოლეკულები უპირატესობას ანიჭებენ ერთეულებს. ამ „ინტერეს კლუბის“ მუშაობის შედეგად საინფორმაციო სურათი მეორე მონოფენაზე განმეორდება. ზედა მონოფენის ქვემოდან გამოყოფით, შეგიძლიათ მიიღოთ ასლი. ასეთი კოპირების პროცესი საკმაოდ ჰგავს დნმ-ის მოლეკულებიდან - გენეტიკური კოდის მცველებიდან - რნმ-ის მოლეკულებამდე ინფორმაციის რეპლიკაციის პროცესს, რომლებიც ინფორმაციას აწვდიან ცილის სინთეზის ადგილზე ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებში. დასკვნა
რატომ არ არის LB მეთოდი ჯერ ყველგან დანერგილი? იმის გამო, რომ ერთი შეხედვით აშკარა გზის გასწვრივ არის ხაფანგები. LB ტექნიკა გარეგნულად მარტივი და იაფია (არ არის საჭირო ულტრამაღალი ვაკუუმი, მაღალი ტემპერატურა და ა.შ.), მაგრამ თავდაპირველად ის მოითხოვს მნიშვნელოვან ხარჯებს განსაკუთრებით სუფთა ოთახების შესაქმნელად, რადგან ნებისმიერი მტვრის მარცვალი, რომელიც ჰეტეროსტრუქტურის ერთ-ერთ მონოფენაზეც კი დევს. განუკურნებელი დეფექტია. პოლიმერული მასალის მონოფენის სტრუქტურა, როგორც გაირკვა, მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული გამხსნელის ტიპზე, რომელშიც ხსნარი მზადდება აბანოში გამოსაყენებლად. ახლა უკვე გააზრებულია პრინციპები, რომელთა მიხედვითაც შესაძლებელია ლანგმურის ტექნოლოგიის გამოყენებით ნანოსტრუქტურების დიზაინისა და დამზადების დაგეგმვა და განხორციელება. თუმცა, საჭიროა უკვე დამზადებული ნანო მოწყობილობების მახასიათებლების შესწავლის ახალი მეთოდები. ამრიგად, ჩვენ შევძლებთ უფრო დიდი პროგრესის მიღწევას ნანოსტრუქტურების დიზაინში, წარმოებასა და აწყობაში მხოლოდ მას შემდეგ, რაც უკეთ გავიგებთ შაბლონებს, რომლებიც განსაზღვრავენ ასეთი მასალების ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს და მათ სტრუქტურულ პირობითობას. ტრადიციულად, რენტგენის და ნეიტრონული რეფლექსომეტრია და ელექტრონის დიფრაქცია გამოიყენება LB ფილმების შესასწავლად. თუმცა, დიფრაქციის მონაცემები ყოველთვის საშუალოდ ითვლება იმ ფართობზე, რომელზედაც ორიენტირებულია რადიაციული სხივი. აქედან გამომდინარე, მათ ამჟამად ავსებს ატომური ძალა და ელექტრონული მიკროსკოპია. და ბოლოს, სტრუქტურული კვლევის უახლესი მიღწევები დაკავშირებულია სინქროტრონის წყაროების გაშვებასთან. დაიწყო სადგურების შექმნა, რომლებშიც გაერთიანებულია LB აბაზანა და რენტგენის დიფრაქტომეტრი, რის გამოც მონოფენების სტრუქტურის შესწავლა შესაძლებელია უშუალოდ წყლის ზედაპირზე ფორმირების პროცესში. ნანომეცნიერება და ნანოტექნოლოგიების განვითარება ჯერ კიდევ განვითარების საწყის ეტაპზეა, მაგრამ მათი პოტენციური პერსპექტივები ფართოა, კვლევის მეთოდები მუდმივად იხვეწება და სამუშაოს დასასრული არ აქვს. ლიტერატურა ერთფენიანი ფილმი Langmuir Blodgett 1. ბლინოვი ლ.მ. "ლანგმუირის მონო- და მრავალმოლეკულური სტრუქტურების ფიზიკური თვისებები და გამოყენება". მიღწევები ქიმიაში. 52, No8, გვ. 1263…1300, 1983 წ. 2. ბლინოვი ლ.მ. „ლანგმუირ ფილმები“ უსპეხი ფიზიჩესკიხ ნაუკი, ტ.155, No3გვ. 443…480, 1988 წ. 3. Savon I.E. სადიპლომო სამუშაო // ლანგმუირის ფილმების თვისებების შესწავლა და მათი წარმოება. მოსკოვი 2010 გვ. 6-14 -- [ Გვერდი 1 ] -- როგორც ხელნაწერი სპეციალობა: 01.04.18 - კრისტალოგრაფია, კრისტალების ფიზიკა დისერტაციები ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორის ხარისხის მისაღებად მოსკოვი 2012 www.sp-department.ru სამუშაოები განხორციელდა უმაღლესი პროფესიული განათლების ფედერალურ სახელმწიფო საბიუჯეტო ინსტიტუტში „ივანოვოს სახელმწიფო უნივერსიტეტში“. ოფიციალური ოპონენტები: ოსტროვსკი ბორის ისააკოვიჩი, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, ფედერალური სახელმწიფო ბიუჯეტის სამეცნიერო ინსტიტუტის კრისტალოგრაფიის ინსტიტუტი A.I. A.V. რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის შუბნიკოვი, თხევადი კრისტალების ლაბორატორიის წამყვანი მკვლევარი დადივანიან არტიომ კონსტანტინოვიჩი, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი, უმაღლესი პროფესიული განათლების ფედერალური სახელმწიფო საბიუჯეტო ინსტიტუტი "მოსკოვის სახელმწიფო რეგიონალური უნივერსიტეტი", თეორიული კათედრის პროფესორი. ფიზიკა ჩვალუნ სერგეი ნიკოლაევიჩი, ქიმიურ მეცნიერებათა დოქტორი, რუსეთის ფედერაციის სახელმწიფო სამეცნიერო ცენტრი „ფიზიკისა და ქიმიის სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტი ა.ი. ლ.ია. კარპოვი, პოლიმერული სტრუქტურის ლაბორატორიის ხელმძღვანელი წამყვანი ორგანიზაცია: ფედერალური სახელმწიფო უნიტარული საწარმო „ფიზიკური პრობლემების კვლევითი ინსტიტუტი V.I. ფ.ვ. ლუკინა, ზელენოგრადი დაცვა გაიმართება 2012 წელს სთ. კრისტალოგრაფიის სამეცნიერო ინსტიტუტის ფედერალურ სახელმწიფო საბიუჯეტო ინსტიტუტში D 002.114.01 სადისერტაციო საბჭოს სხდომაზე. A.V. შუბნიკოვი რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის მისამართზე 119333 მოსკოვი, ლენინსკის პრ., 59, საკონფერენციო დარბაზი დისერტაცია შეგიძლიათ იხილოთ კრისტალოგრაფიის ინსტიტუტის მეცნიერებათა ფედერალური სახელმწიფო საბიუჯეტო ინსტიტუტის ბიბლიოთეკაში. A.V. რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის შუბნიკოვი. სადისერტაციო საბჭოს სამეცნიერო მდივანი ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატი ვ.მ. კანევსკი www.sp-department.ru სამუშაოს ზოგადი აღწერილობა მნიშვნელოვანია მათი ქცევის თავისებურებების შესწავლა სხვადასხვა პირობებში, სტაბილიზაციის შესაძლებლობა გარკვეულ საზღვრებში ლაბილურობის შენარჩუნებისას და ა.შ. სტრუქტურის შესწავლა აუცილებელი რგოლია ნებისმიერი მასალის შესწავლაში, რადგან მათი თვისებები შეიძლება განისაზღვროს იერარქიის სხვადასხვა სტრუქტურულ დონეზე: მოლეკულური, სუპრამოლეკულური, მაკროსკოპული. სტრუქტურული პრობლემების გადაჭრისას დიფრაქციული მეთოდები და, კერძოდ, რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი ყველაზე ინფორმაციულია. თუმცა, LC-ების რენტგენის დიფრაქციული სპექტრის სპეციფიკიდან გამომდინარე (არეკლებათა მცირე რაოდენობა, რომელთაგან ზოგიერთი და ზოგიერთ შემთხვევაში ყველა მათგანი შეიძლება იყოს დიფუზური), კრისტალური ობიექტებისთვის შემუშავებული სტრუქტურის განსაზღვრის პირდაპირი მეთოდები არაეფექტურია. . ასეთ ვითარებაში, მეზოგენურ მოლეკულებზე დაფუძნებული თხევადი კრისტალური ობიექტების და ფილმების დიფრაქციული სპექტრების ინტერპრეტაციის მოდელის მიდგომა უფრო პერსპექტიულია და ასეთი სისტემებისთვის სტრუქტურული პრობლემების გადაჭრის ახალი მეთოდებისა და მიდგომების შემუშავება მნიშვნელოვანია და გადაუდებელი პრობლემა. გოლები და დავალებებიმუშაობა. ამ ნაშრომის მიზანია დაამყაროს კორელაცია ნაყარი ნიმუშებისა და LB ფილმების სტრუქტურებში, რომლებიც დაფუძნებულია სხვადასხვა ხასიათის მეზოგენურ მოლეკულებზე და შეისწავლოს სტაბილური კვაზიორგანზომილებიანი ფუნქციურად აქტიური ფირის სისტემები მოცემულ არქიტექტურასთან LB ტექნოლოგიის გამოყენებით. . დასახული მიზნების მიღწევა ხორციელდება ამოცანების გადაჭრით, რომლებიც დაკავშირებულია: 1) LC ობიექტების (მათ შორის პოლიმერული LC-ების) ორიენტირების მეთოდებით ნაყარი და ფირის მდგომარეობაში სტრუქტურული კვლევებისთვის და ამ მეთოდების განხორციელებით მოწყობილობის დონეზე; 2) თხევადკრისტალური ფაზების სტრუქტურის გათვალისწინება სტატისტიკური მოდელების მიხედვით, რომლებიც ითვალისწინებენ სტრუქტურაში ტრანსლაციის დარღვევას და თხევადკრისტალური ფაზებისა და LB ფილმების შესასწავლად ფენიანი სისტემების სტრუქტურული მოდელირებით; 3) ხელოვნურად წარმოქმნილი ფირის კვაზიორგანზომილებიანი სისტემების სტაბილიზაციით; 4) დიფრაქციული მონაცემების საფუძველზე ქირალური LC და LB ფილმების პოლარული თვისებების პროგნოზირებით; 5) მეზოგენურ იონოფორის მოლეკულებზე დაფუძნებული იზოლირებული სატრანსპორტო არხებით სტაბილური მრავალშრიანი სტრუქტურების ფორმირებით; 6) ლანთანიდების მაგნიტურ და ელექტრულად ორიენტირებული მეზოგენური კომპლექსების ტემპერატურული ქცევის შესწავლით; 7) მაგნიტური ველის თანდასწრებით ლითონის კომპლექსებზე დაფუძნებული მცურავი ფენების წარმოქმნის გათვალისწინებით, მათ შორის "სტუმრად-მასპინძლის" სისტემებში და მათი გამოყენება მაკროსკოპული ბიაქსიალური LB ფილმების შესაქმნელად. სამეცნიერო სიახლე 1. შემუშავებულია მოდელის მიდგომა სმექტიკა და LB ფენების სტრუქტურის დასადგენად მცირე კუთხით გაფანტვის მონაცემებიდან, სტრუქტურის შემქმნელი ფრაგმენტის პროგრამული მოდელირების საფუძველზე და ატომური კოორდინატების მიღებული მასივების გამოყენებით ფენების დიფრაქციის გამოსათვლელად, რასაც მოჰყვება სტრუქტურული მოდელის დაყენება ძირითადი პარამეტრების შეცვლით (დახრილობა, ასიმუტალური კუთხე, ფენებში გადახურვა, კონფორმაცია). 2. ნაყარი ნიმუშების, მცურავი ფენების და LB ფილმების პარალელურმა შესწავლამ სხვადასხვა ტიპის მეზოგენებზე დაფუძნებული შესაძლებელი გახადა კორელაციური ურთიერთობების დამყარება ნაყარი და ფირის სტრუქტურებისთვის და აჩვენა წარმოქმნილი მრავალშრიანი ფირის სტრუქტურის დამოკიდებულება მონოშრეში კონფორმაციულ გარდაქმნებზე. მისი სუბსტრატზე გადატანისას. 3. ნაჩვენებია მეზოგენური ქირალური და აკირალური აკრილატების და მათი ნარევების UV პოლიმერიზებული მონოშრეებიდან პოლარული სტრუქტურით და შესაბამისი თვისებებით სტაბილური LB ფენების მიღების შესაძლებლობა და ამ მეთოდის უპირატესობა აკრილატებზე დაფუძნებული მრავალშრიანი LB ფილმების UV პოლიმერიზაციასთან შედარებით; როდესაც UV პოლიმერიზაციის მექანიზმი შეიძლება არ დაიწყოს C = C ბმების სკრინინგის გამო, როდესაც მიმდებარე ფენებში მოლეკულების ბოლო ფრაგმენტები ერთმანეთს ემთხვევა. 4. ნაჩვენებია, რომ წყალბადის შემაკავშირებელ აქტიური ჯგუფების შეყვანა პარა-ჩანაცვლებული გვირგვინის ეთერების სტრუქტურაში მნიშვნელოვნად მოქმედებს კრისტალური ფაზის სტრუქტურაზე და შეიძლება გამოყენებულ იქნას LB ფილმების კვაზიორგანზომილებიანი ფირის სტრუქტურის სტაბილიზაციისთვის. 5. ნაჩვენებია, რომ უჯერი მჟავების მარილების ქვეფაზებზე მიღებულ მეზოგენური გვირგვინის ეთერების LB ფილმებს აქვთ კვაზიორგანზომილებიანი სტრუქტურა მარილის მოლეკულებით, რომლებიც ჩართულია ფენებში რეგულარული წესით. 6. აღმოჩენილია მაგნიტური ველის მიერ სტიმულირებული თხევადკრისტალური დისპროზიუმის კომპლექსის ორფაზიანი ქცევა. 7. აღმოჩენილი იქნა მაგნიტური ველის ორიენტირებადი ეფექტი ლანგმუირის მონოფენებში მეზოგენური ლანთანიდის კომპლექსებში და მათ საფუძველზე მიიღეს LB ფილმები ბიაქსიალური ტექსტურით, მათ შორის სტუმარ-მასპინძლის სისტემაში. პრაქტიკული მნიშვნელობა
1. შემუშავებული დიფრაქციული ტექნიკა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ახალი თხევადკრისტალური ნაერთებისა და მათ საფუძველზე წარმოქმნილი თხელი მრავალშრიანი ფირების სტრუქტურის შესასწავლად. 2. კვაზიორგანზომილებიანი ფირის სტრუქტურების სტაბილიზაციის შედეგები შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, ნანომასშტაბიანი ფირის ფუნქციური ელემენტების დიზაინში. 3. ქირალური თხევადი კრისტალური ნაერთების სტრუქტურული კვლევების შედეგები ნაყარი ნიმუშებში და LB ფილმებში შეიძლება სასარგებლო იყოს ახალი ფეროელექტრული ფირის მასალების შემუშავებაში. 5. თხევად-კრისტალურ მდგომარეობაში მაგნიტური ველის მიერ ორიენტირებული ლანთანიდის კომპლექსების აღმოჩენილი ორფაზიანი ქცევა იძლევა დამატებით შესაძლებლობებს ამ ნაერთების სტრუქტურის კონტროლისთვის და შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, მაგნიტური კარიბჭის შემუშავებაში. 6. ნაჩვენებია, რომ ლანთანიდის კომპლექსების გამოყენებით, როგორც მაგნიტურად კონტროლირებად ელემენტებს მცურავ ფენაში, შესაძლებელია მივიღოთ ბიაქსიალური LB ფილმები, მათ შორის ფილმები ნანო ზომის გამტარ არხებით ფენაში მოცემული აზიმუთალური ორიენტაციის მქონე. დაცვის დებულებებიმეთოდური მიდგომები ნაყარი და ფირის LC სისტემების დიფრაქციულ კვლევებში მათი სტრუქტურის სტატისტიკურ აღწერასა და კომპიუტერულ სიმულაციაზე დაფუძნებული. სხვადასხვა ხასიათის მეზოგენებზე დაფუძნებული მონომერული და პოლიმერული სისტემების ნაყარი ფაზებისა და LB ფენების სტრუქტურის (სტრუქტურული მოდელების) კვლევის შედეგები. მეთოდური მიდგომები სტაბილური კვაზიორგანზომილებიანი ფირის სტრუქტურების მისაღებად (სტაბილიზაციის ჩათვლით). კვაზიორგანზომილებიანი ფირის სტრუქტურის ფეროელექტრული ქცევის პროგნოზირების შედეგები მცირეკუთხოვანი რენტგენის გაფანტვის მონაცემების ანალიზისა და სტრუქტურული მოდელირების საფუძველზე. მეზოგენურ გვირგვინის ეთერებზე და მათ კომპლექსებზე ცხიმოვანი მჟავების მარილებით დაფუძნებული LB ფირების სტრუქტურული კვლევების შედეგები. ორიენტირებული ლანთანიდის კომპლექსებისა და მათზე დაფუძნებული LB ფენების LC ფაზებში სტრუქტურულ-ფაზური გარდაქმნების კვლევის შედეგები. მეთოდური მიდგომები და შედეგები ბიაქსიალური LB ფილმების მიღებისას. სამუშაოს დამტკიცებამუშაობის შედეგები წარმოდგენილი იყო სოციალისტური ქვეყნების IV (თბილისი, 1981) და V (ოდესა, 1983) საერთაშორისო კონფერენციებზე თხევადი კრისტალების შესახებ; IV, V (Ivanovo, 1977, 1985) და VI (Chernigov, 1988) საკავშირო კონფერენციები თხევადი კრისტალების და მათი პრაქტიკული გამოყენების შესახებ; ევროპის საზაფხულო კონფერენცია თხევადი კრისტალების შესახებ (ვილნიუსი, ლიტვა, 1991 წ.); III სრულიადრუსული სიმპოზიუმი თხევადი კრისტალური პოლიმერების შესახებ (ჩერნოგოლოვკა, 1995); მე-7 (იტალია, ანკონა, 1995) და მე-8 (ასილომარი, კალიფორნია, აშშ, 1997) საერთაშორისო კონფერენციები ორგანიზებულ მოლეკულურ ფილმებზე; II საერთაშორისო სიმპოზიუმი "მოლეკულური წესრიგი და მობილურობა პოლიმერულ სისტემებში" (სანქტ-პეტერბურგი, 1996), მე-15 (ბუდაპეშტი, უნგრეთი, 1994), მე-16 (კენტ, ოჰაიო, აშშ, 1996), მე-17 (სტრასბურგი, საფრანგეთი, 1998) და მე-18 (სინდაი, იაპონია, 2000 წ.) საერთაშორისო კონფერენციები თხევადი კრისტალების შესახებ; მე-3 ევროპული კონფერენცია მოლეკულური ელექტრონიკის შესახებ (ლუვენი, ბელგია, 1996 წ.); ევროპის ზამთრის კონფერენცია თხევადი კრისტალების შესახებ (პოლონეთი, ზაკოპანი, 1997); I საერთაშორისო სამეცნიერო და ტექნიკური კონფერენცია „ადამიანისა და ბუნების ეკოლოგია“ (ივანოვო, 1997); მე-6 (ბრესტი, საფრანგეთი, 1997) და მე-7 (დარმშტადტი, გერმანია, 1999) საერთაშორისო კონფერენციები ფეროელექტრული თხევადი კრისტალების შესახებ; IX საერთაშორისო სიმპოზიუმი „თხელი ფირები ელექტროტექნიკაში“ (პლიოსი, რუსეთი, 1998); I რუსულენოვანი კონფერენცია "ზედაპირის ქიმია და ნანოტექნოლოგია" (სანქტ-პეტერბურგი - ხილოვო, 1999 წ.); III სრულიადრუსული სამეცნიერო კონფერენცია „არაწონასწორობის სისტემების მოლეკულური ფიზიკა“ (ივანოვო, 2001 წ.); II საერთაშორისო სიმპოზიუმი „სუპრამოლეკულური არქიტექტურის მოლეკულური დიზაინი და სინთეზი“ (კაზანი, რუსეთი, 2002 წ.); მასალების კვლევის ევროპული საზოგადოების საგაზაფხულო კონფერენციები (სტრასბურგი, საფრანგეთი, 2004 და 2005); VI, VII და VIII ეროვნული კონფერენციები რენტგენის, სინქროტრონის გამოსხივების, ნეიტრონების და ელექტრონების გამოყენების შესახებ მასალების შესასწავლად (მოსკოვი, რუსეთი 2007, 2009, 2011); V საერთაშორისო სამეცნიერო კონფერენცია „კინეტიკა და კრისტალიზაციის მექანიზმი. კრისტალიზაცია ნანოტექნოლოგიების, ინჟინერიისა და მედიცინისთვის“ (ივანოვო, რუსეთი 2008 წ.); III, IV, V და VII საერთაშორისო კონფერენციები ლიოტროპული თხევადი კრისტალების შესახებ (ივანოვო, რუსეთი, 1997, 2000, 2003 და 2009 წ.). პირადი წვლილიგანმცხადებელი აპლიკანტი მთავარ როლს ასრულებს წარდგენილი სამუშაოს საგანი სფეროების არჩევაში, ამოცანების დასახვასა და მათი გადაწყვეტის მეთოდოლოგიური მიდგომების შემუშავებაში, აწყობს ექსპერიმენტებს (მათ შორის საპროექტო სამუშაოებს) და გამოთვლებს. ნაშრომში შეტანილი ექსპერიმენტული კვლევების ძირითადი შედეგები მოიპოვა განმცხადებელმა პირადად ან მისი უშუალო მონაწილეობით, რაც აისახა ტ.ვ.-სთან ერთობლივ პუბლიკაციებში. ფაშკოვა და მისი კურსდამთავრებულები ვ.მ. დრონოვი, ა.ვ. კურნოსოვი, ა.ვ. კრასნოვი, ა.ვ. პიატუნინს და მათ მიერ დაცულ სადოქტორო ნაშრომებში. პუბლიკაციებიდისერტაციის თემაზე გამოქვეყნდა 41 ნაშრომი (მათ შორის 15 რეცენზირებად უცხოურ ჟურნალებში და 19 სამეცნიერო ჟურნალებში უმაღლესი საატესტაციო კომისიის სიაში), მიღებული იქნა გამოგონების ავტორის სერთიფიკატი (მოყვანილია პუბლიკაციების სია. რეფერატის ბოლოს). სტრუქტურა და სამუშაოს მოცულობადისერტაცია შედგება შესავალი, ექვსი თავი და ციტირებული ლიტერატურის ჩამონათვალი. დისერტაციის საერთო მოცულობა 450 გვერდია, მათ შორის 188 ფიგურა, 68 ცხრილი და 525 სათაურის ბიბლიოგრაფიული სია. ნაწარმოების ძირითადი შინაარსი შესავალში ვლინდება თემის აქტუალობა, ჩამოყალიბებულია ნაშრომის მიზნები და ძირითადი ამოცანები, შედეგების სამეცნიერო სიახლე და პრაქტიკული მნიშვნელობა, თავდაცვისთვის წარდგენილი ძირითადი დებულებები. თავი 1 ასახავს ზოგად იდეებს რეგულარულად ორგანიზებული ობიექტების სტრუქტურის შესწავლის (ნაწილი 1.1) ძირითადი მეთოდების შესახებ და განიხილავს პრობლემებს, რომლებიც წარმოიქმნება კრისტალური სტრუქტურებიდან შემცირებული განზომილებების მქონე სტრუქტურებზე გადასვლისას - თხევადი კრისტალები (LC) და კვაზიორგანზომილებიანი ფილმები. . LC სტრუქტურის შესწავლაზე სამუშაოების გამოჩენა, როდესაც სტრუქტურული მონაცემები მიღებულ იქნა გაფანტული ინტენსივობის ფურიეს გარდაქმნით, დაკავშირებულია ბ.კ. ვაინშტეინი და ი.გ. ჩისტიაკოვი. კვლევის მთავარი ინსტრუმენტი შემოგვთავაზა ბ.კ. ვაინშტაინის ფუნქციები ატომთაშორისი მანძილების სისტემებისთვის მაკროსკოპული ცილინდრული სიმეტრიით. ეს მეთოდი შემდგომში განვითარდა მოლეკულური თვითდაკეცვის კონცეფციის გამოყენების დაწყებით პოლიმერული თხევადკრისტალური სისტემისა და თხელი ანიზოტროპული ფირების პატერსონის რუქების ანალიზში. LC სტრუქტურის უშუალო განსაზღვრისას წარმოქმნილმა სირთულეებმა დაიწყო კვლევები, რომელიც ეფუძნება დარღვეული მთარგმნელობითი რიგის სისტემების მოდელის აღწერას. პარაკრისტალის ჰოსმანის მოდელის თვალსაზრისით, განხილული იყო ძირითადი LC ფაზების სტრუქტურა და მათი კლასიფიკაცია განხორციელდა მთარგმნელობითი რიგის დარღვევის გაბატონებული ტიპის მიხედვით. Fonck კასეტური მოდელი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს სხვადასხვა ტიპის დარღვევების მქონე სისტემების ანალიზის ერთ-ერთ ვარიანტად, სადაც დანერგილია კორელაციური ფუნქცია ადგილობრივი ელექტრონის სიმკვრივის რყევების აღსაწერად, რაც შესაძლებელს ხდის (როგორც ჰოსმანის მოდელის შემთხვევაში) შეაფასეთ ახლო (უხეშობა) და შორს (დამახინჯების სიგრძე) დარღვევების თანმიმდევრობა. ამ მოდელის თვალსაზრისით, რენტგენის მონაცემები თხევადკრისტალური პოლიმერების რაოდენობის ინტერპრეტაცია მოხდა. ბოლო ათწლეულში რეფლექტომეტრიის მეთოდი გამოიყენება ზედაპირებისა და თხელი ბრტყელი ფენების სტრუქტურის შესასწავლად. აქ თვითმფრინავის ტალღის გაფანტვა ინტერფეისზე განიხილება მაკროსკოპული რეფრაქციული ინდექსის მიხედვით, რომელიც ახასიათებს რადიაციის საშუალო თვისებებს ინტერფეისის ორივე მხარეს. ბრტყელი ფენის არეკვლა შეიძლება გამოითვალოს დინამიური მატრიცის მეთოდით (პარატის ალგორითმი) ან კინემატიკური მიახლოებით (Born approximation). სიმკვრივით არაჰომოგენური ფენის შემთხვევაში, მაკროსკოპული ან მიკროსკოპული უხეშობის შემოღებით, მცდელობა ხდება გათვალისწინებულ იქნეს გარდამავალი ზონების არსებობა და ამით მოდელი მიუახლოვდეს რეალურ სისტემებს. რენტგენის მცირე კუთხის ნიმუშები, რომლებიც მიღებულია რეფლექსომეტრიულ ექსპერიმენტში ასახვისთვის, შეიძლება განიმარტოს, როგორც ჩვეულებრივი დიფრაქციული ნიმუშები, რაც ძალიან ინფორმაციული აღმოჩნდა ცხიმოვანი მჟავების მარილების, ლიპიდური ლიმეზოფაზების და ლიპიდურ-ცილოვანი სისტემების LB ფილმების შესწავლისას. თუმცა, არეკვლის დიდი რაოდენობა ფენების დიფრაქციის დროს სულაც არ არის დამახასიათებელი თერმოტროპული თხევადი კრისტალური სისტემებისთვის და მეზოგენური მოლეკულებისგან წარმოქმნილი LB ფილებისთვის; ამიტომ, ფურიეს სინთეზი ამ შემთხვევებში არ იძლევა აუცილებელ გარჩევადობას და მოდელირება მოითხოვს რთული ელექტრონული სიმკვრივის დაყენებას. ფენის პროფილი. თხევადკრისტალური ობიექტების დიფრაქციული შესწავლისას აუცილებელია მათი მაკროსკოპული ორიენტაციის შესაძლებლობა: მაგნიტური და ელექტრული ველებით, დაძაბულობით, ათვლის დეფორმაციით, ნაკადით, სუბსტრატის ზედაპირით და ნიმუშის თავისუფალი ზედაპირით. როგორც წესი, ამ მეთოდების გამოყენებით დგინდება მაკროსკოპული ცალღეროვანი ორიენტაცია, ხოლო ბიაქსიალური ორიენტაციისთვის საჭიროა მეთოდების კომბინაციის გამოყენება. ერთკრისტალების გაცხელებით შესაძლებელია მაღალი ორიენტირებული (ერთდომენიანი) თხევადი კრისტალების ნიმუშების მიღება. აქ შეზღუდვები შეიძლება გამოწვეული იყოს სირთულით და ხშირად რენტგენის ფოტოგრაფიისთვის შესაფერისი ერთი კრისტალის მოპოვების შეუძლებლობით. წმ. მიმოხილვის 1.2 ნაწილი ეძღვნება პოლარული თხევადი კრისტალების სტრუქტურასა და თვისებებს. LC-ებში ელექტრული პოლარიზაციის Ps-ის წარმოქმნის მიზეზები განიხილება: დირექტორის ველის n(r) არაჰომოგენური ორიენტაციის დეფორმაციის გამო ელექტრული ველის არარსებობისას - ფლექსოელექტრული ეფექტი, კრისტალის ერთგვაროვანი დეფორმაციის პროცესში - პიეზოელექტრული ეფექტი, ხოლო ტემპერატურის ცვლილებით სპონტანურ პოლარიზაციაში - პიროელექტრული ეფექტი. ჯერჯერობით ვერ მოხერხდა ცალღეროვანი LC-ების აღმოჩენა ექსკლუზიურად ოთხპოლუსიანი სიმეტრიით, რაც გამოწვეულია ფეროელექტრული სმექტური A-ფაზის არასტაბილურობით. თუმცა, LC-ებში პოლარული მდგომარეობის რეალიზაციის სხვა გზებიც არსებობს. სმექტური C-ფაზაში სმექტური შრეების სიმეტრია შეიძლება შემცირდეს m ჯგუფამდე სიმეტრიის დარღვევის გამო აკირული მოლეკულების თავებისა და ხისტი პერფტორირებული კუდების განლაგებაში ან მე-2 ჯგუფამდე ქირალური მოლეკულების გამოყენების გამო. LC-ის თავისუფლების ორიენტაციის ხარისხები პასუხისმგებელია დახრილ სმექტურ C* ფაზაზე გადასვლაზე (პიკინისა და ინდენბომის მიერ შემოთავაზებული ფენომენოლოგიური თეორიის მიხედვით), ხოლო პოლარიზაცია არის LC-ში პიეზოელექტრული და ფლექსოელექტრული ეფექტების შედეგი. სმექტური C-ის თავისუფალი ენერგიის მინიმიზაცია პოლარიზაციასთან მიმართებაში იძლევა P ვექტორის ჰელიკოიდულ განაწილებას მოცულობაში, რომელიც, ჰელიკოიდის ღერძზე პერპენდიკულარულად გამოყენებული ელექტრული ველის შემთხვევაში, ორიენტირებულია მიმართულებით. ველი. როდესაც სმექტური C*-ის ჰელიკოიდი დამახინჯებულია გარე ელექტრულ ველში, უნდა განვასხვავოთ ასიმუტალური კუთხის (z,E) - o(z) განაწილების დარღვევა მოლეკულების დახრილობის კუთხის ერთგვაროვანი განაწილებით. o z ღერძის გასწვრივ და მოლეკულების დახრილობის კუთხის პერიოდული დარღვევა (z,E) = o + 1(z,E) ჰელიკოიდის აუღელვებელი პერიოდისთვის ro. პიეზოელექტრული ეფექტის გამო, ორივე ეს დეფორმაცია ხელს უწყობს გარემოს მაკროსკოპულ პოლარიზაციას. ფლექსოს ეფექტმა შეიძლება გამოიწვიოს C* ფაზის მაკროსკოპული პოლარიზაცია მხოლოდ მაშინ, როდესაც ხდება მოლეკულების დახრის კუთხის პერიოდული დარღვევა ველის მოქმედების ქვეშ. ზემოაღნიშნული ცნებები სმექტური C (C*) ფაზის სტრუქტურისა და თვისებების შესახებ იმპლიციტურად გამომდინარეობდა იქიდან, რომ მოლეკულების კონფორმაციები არ იცვლება ფაზის გადასვლისას, თუმცა მოდელი, რომელშიც მოლეკულების ალიფატური ჯაჭვების დახრილობა ფაზური გადასვლა Sm-C-ზე შესამჩნევად ნაკლებია, ვიდრე ხისტი ცენტრალური ნაწილების დახრილობა, საშუალებას გვაძლევს ავხსნათ Ps-ის შემცირება ალკილის ჯაჭვის სიგრძის ზრდით დახრილობის ეფექტური კუთხის შემცირების გამო. მოლეკულების. ამრიგად, ფეროელექტროენერგიას Sm–C*-ში აქვს არასათანადო ბუნება და პოლარიზაციის წარმოქმნა არის მოლეკულების დახრილობით გამოწვეული ორიენტაციის დეფორმაციის შედეგი, დირექტორის ველის სივრცითი არაერთგვაროვნება და კონფორმაციული მდგომარეობის ცვლილებები. LC მოლეკულები. მიმოხილვის დანარჩენი ნაწილი (ნაწილი 1.3) ეძღვნება LB ფილმების წარმოებას და სტრუქტურას, მათ შორის მონოფენების ფორმირებასა და ფაზურ მდგომარეობებს თხევადი აირის ინტერფეისზე, გადაცემის ტექნიკას, ფირის სტრუქტურულ ტიპებს, ჰეტერომოლეკულურ მონოშრეებს და ზელატებს და პოლარული ფილმებს. . ეს უკანასკნელი მნიშვნელოვანია პრაქტიკული გამოყენების პერსპექტივიდან მათ შესაძლო პიროელექტრიკულ ან ფეროელექტრიკულ თვისებებზე ფოკუსირებით და შეიძლება ჩამოყალიბდეს შაფერის მეთოდით ძლიერ შეკუმშული პოლარული მონოშრიდან ან სხვადასხვა მოლეკულების მონაცვლეობითი მონოშრებიდან. უნდა აღინიშნოს, რომ ორივე შემთხვევაში წარმოქმნილ ფილას არ სჭირდება თერმოდინამიკურად წონასწორული სტრუქტურა. მონომერულთან შედარებით, პოლიმერულ LB ფილმებს უნდა ჰქონდეს მნიშვნელოვნად უფრო სტაბილური სტრუქტურა. წყალ-ჰაერის ინტერფეისზე მონოფენების პოლიმერიზაციის შემთხვევებისთვის განიხილება მონომერული მოლეკულების ქიმიური სტრუქტურის გავლენა და პოლიმერიზაციის პირობები მონოფენის სტაბილურობაზე. სუბსტრატზე თანმიმდევრულად დეპონირებული LB ფილმების ან მონოფენების პოლიმერიზაციის დროს, სტრუქტურული ცვლილებები ასევე დამოკიდებულია ბევრ პარამეტრზე: დეპონირების პირობებზე, პოლირეაქციის ზონის ზომაზე, საწყისი სტრუქტურის ტიპზე და მონომერის ქიმიურ სტრუქტურაზე. პოლიმერული მოლეკულებისგან წარმოქმნილი მონოფენების თვისებები დამოკიდებულია პოლიმერის ტიპზე, მოლეკულურ წონაზე, კოპოლიმერის კომპონენტების სტრუქტურაზე, მოქნილი განლაგების არსებობაზე და პოლიმერის ფრაგმენტების კონფორმაციულ მდგომარეობაზე. ამრიგად, მონოფენის სტაბილურობა და ჰომოგენურობა დაკავშირებულია პოლიმერული მოლეკულების გავრცელებასთან ქვეფაზის ზედაპირზე, რაც, თავის მხრივ, დამოკიდებულია პოლიმერული ჯაჭვის მოქნილობაზე და როგორც ძირითადი, ისე გვერდითი ჯაჭვების პოლიმერული ფრაგმენტების შეკრულობაზე. გვერდითი ჯაჭვების ალიფატური ფრაგმენტების სიგრძის ზრდა (დაწყებული C16-დან) იწვევს მათ კრისტალიზაციას. წმ. განყოფილება 1.4 ეძღვნება ზოგად იდეებს გვირგვინის ეთერების, როგორც კომპლექსური ნაერთების სტრუქტურისა და მათი თვისებების შესახებ ინტერფეისის ორგანიზებულ სისტემებში. იონების შეერთების დროს წარმოქმნილი ლითონის კომპლექსები რაც უფრო სტაბილურია, მით ნაკლებია განსხვავება კათიონების გეომეტრიულ ზომებსა და მაკროციკლების ღრუებს შორის. უნდა აღინიშნოს, რომ ჟანგბადის მაკროციკლებს ასევე შეუძლიათ შექმნან წყალბადის შიდა ბმები პერიფერიული პროტონის დონორის ფრაგმენტთან. „ხისტი“ გვირგვინის ეთერებისთვის (დიბენზო-18-გვირგვინ-6) დამახასიათებელია მაკროციკლის ღრუს ზომისა და მოლეკულის სიმეტრიის უმნიშვნელო ცვლილება ლითონის კომპლექსებში, ხოლო „მოქნილი“ გვირგვინის ეთერებისთვის (დიბენზო-24- გვირგვინი-8) - კონფორმაციული მრავალფეროვნება. თუმცა, კომპლექსური პროცესების გაანალიზებისას მიზანშეწონილია გავითვალისწინოთ სხვა ფაქტორები: გვირგვინის ეთერებში გამხსნელის, ანიონისა და შემცვლელების ბუნება. შეუცვლელი მაკროციკლური ნაერთები, როგორც წესი, არ ქმნიან სტაბილურ მონოფენებს მოლეკულის ჰიდროფილურ და ჰიდროფობიურ ნაწილებს შორის ბალანსის არარსებობის გამო. ჩანაცვლებული მაკროციკლების შემთხვევაში, არ არსებობს კონსენსუსი ასეთ სისტემებში ფაზური გადასვლის მექანიზმის შესახებ. ფაზური გადასვლა სითხეში გაფართოებულიდან შედედებულ მდგომარეობაში შეესაბამება ექსტრემის გამოჩენას იზოთერმაზე, რომელიც უნდა იქცეს პლატოდ შეკუმშვის დაბალი სიჩქარით. მაკროციკლური ნაერთების მონოფენებში შერჩევითობის რიგი კომპლექსური იონების ნაკრების მიმართ ყოველთვის არ შეესაბამება ხსნარებში არსებულს. გვირგვინის ეთერების მონოფენებისა და LB ფილმების შესწავლის პერსპექტივა დაკავშირებულია "სტუმარი-მასპინძლის" ურთიერთქმედების სელექციურობასთან და შედეგად მიღებული სისტემის მიმართული შეკვეთის შესაძლებლობასთან, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფუნქციურად აქტიური ფილმის ელემენტების შესაქმნელად. თხევადკრისტალური ლითონის კომპლექსები. პირველი ღეროს ფორმის ლანთანიდის მეტალომესოგენები სინთეზირებული და აღწერილი იქნა Yu.G. გალიამეტდინოვი. ამ ტიპის კომპლექსების რენტგენის დიფრაქციულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მათ აქვთ იგივე სტრუქტურა, მინიმუმ ლანთანიდის ჯგუფის ელემენტების შუა ნაწილისთვის. ლითონის ატომის უახლოესი გარემო შედგება სამი ჟანგბადის ატომისგან, შიფის ფუძეებზე ნეიტრალური ლიგანდებისგან და ნიტრატების ჯგუფების ექვსი ჟანგბადის ატომისგან. საკოორდინაციო პოლიედონი არის დამახინჯებული კვადრატული ანტიპრიზმი. ლანთანიდის მეზოგენების მეზომორფული თვისებები პირველ რიგში დამოკიდებულია ისეთ პარამეტრებზე, როგორიცაა: კომპლექსური ლითონის ტიპი, ლიგანდების ალკილის ჯაჭვების სიგრძე, ლიგანდისა და ანიონის ტიპი, რომელთა ცვალებადობით შესაძლებელია მნიშვნელოვნად შემცირდეს ფაზური გადასვლის ტემპერატურა და კომპლექსების სმექტური ფაზების სიბლანტე. მეზოფაზის ორიენტაციის კონტროლირებადი მაგნიტური ველით დამოკიდებულია გარემოს მაგნიტური ანიზოტროპიის სიდიდეზე. LCD-ზე მოქმედი ორიენტირებული ბრუნი ველში ГМ~Н2. ვინაიდან ზოგიერთი ლანთანიდის მეზოფაზის მნიშვნელობები რამდენიმე ასეულჯერ აღემატება ჩვეულებრივი დიამაგნიტური და პარამაგნიტური LC-ების ანიზოტროპიას, ორიენტაციის ეფექტები შეიძლება შეინიშნოს ბევრად უფრო დაბალ მაგნიტურ ველებში. ადრე, სხვადასხვა ბუნების გარემოს იონების შემცველი ლანთანიდის კომპლექსების (Cl, NO3, SO4CnH2n+1) კვლევები ტარდებოდა მხოლოდ ნაყარში, მაგრამ მოდელის გამოთვლები არ ჩატარებულა და არ იყო შესწავლილი ტემპერატურული ქცევა ველის სხვადასხვა ექსპოზიციით. ასევე არ არის შესწავლილი ამ კომპლექსებიდან რეგულარული ფირის სტრუქტურების ფორმირების შესაძლებლობა და მათი ორიენტაციის შესაძლებლობები ლანგმუირის ფენების ანიზოტროპიის კონტროლისთვის. მე-2 თავი შეიცავს ინსტალაციისა და მეთოდების (მათ შორის გამოთვლითი) აღწერილობებს, რომლებიც შექმნილია LC ნაერთების და მათ საფუძველზე წარმოქმნილი ფილმების ნაყარი ნიმუშების სტრუქტურის ორიენტაციისა და შესასწავლად. ობიექტის სტრუქტურულ პარამეტრებსა და საორიენტაციო მოქმედების მექანიზმს შორის კორელაციის დამყარება იძლევა დამატებით ინფორმაციას გარე გავლენის ქვეშ მისი სტრუქტურის ქცევისა და მისი მიზანმიმართული მოდიფიკაციის შესაძლებლობის შესახებ. ამ მოსაზრებებიდან გამომდინარე შეიქმნა აპარატის კომპლექსი სტრუქტურული კვლევებისთვის, რომელიც შესაძლებელს ხდის თხევადკრისტალური ნაერთების სხვადასხვაგვარად ორიენტირებას და მათი ადგილზე რენტგენის გამოსახულების განხორციელებას (სექ. 2.1). კომპლექსი დაფუძნებულია URS-2.0 რენტგენის ერთეულზე და მოიცავს: მაგნიტურ კამერას ტემპერატურის უჯრედით და მასში ჩაშენებულ მექანიზმს პოლიმერული ნიმუშების გაჭიმვისთვის, უნივერსალური URK-3 რენტგენის კამერა მისთვის განკუთვნილი დანართებით, რომელიც ნებადართულია LC ნიმუშების გათბობა და ორიენტირება ელექტრული ველებით, ნაკადით და უწყვეტი ათვლის დეფორმაციით. გაფანტული ინტენსივობის რეგისტრაცია შეიძლება განხორციელდეს ბრტყელ (ან ცილინდრულ) ფოტოსურათზე ან ხაზოვანი კოორდინატის დეტექტორის RKD-1 გამოყენებით, როდესაც ის დამონტაჟებულია ფირის კასეტის ნაცვლად. მყარი კოლიმატორების გამოყენება მრგვალი დიაფრაგმებით და დიდი ბაზის მანძილით უზრუნველყოფს სხივის საკმარისად მცირე განსხვავებას (არაუმეტეს 1 10-3), დიდი პერიოდების ჩაწერის უნარს (100-მდე) და არ საჭიროებს კოლიმაციის კორექტირების დანერგვას. Langmuir-Blodgett-ის ფილმების გაფანტვა დაფიქსირდა KRM-1 რენტგენის კამერის გამოყენებით, ჩაშენებული კოორდინატთა დეტექტორით RKDrazd. 2.2). LB ფილმების რენტგენოგრაფიული გადაღება განხორციელდა სუბსტრატის ფიქსირებულ პოზიციებზე შეხედვის კუთხით, რაც შესაძლებელს ხდის დიფრაქციის ნიმუშის ჩაწერას ყოველ ცალკეულ ანარეკლში ინტენსივობის თანმიმდევრულად გაზრდით. გაფილტრული (Ni filter) CuK გამოსხივება გამოყენებული იყო რენტგენის გადაღებისთვის. უწყვეტი სპექტრის მქონე რადიაციის კომპონენტთან დაკავშირებული ეფექტები გამოვლინდა რენტგენის ფოტოგრაფიით სხვადასხვა მაღალი ძაბვის დროს. ზოგიერთ შემთხვევაში, ამ კომპონენტის გასაფილტრად გამოიყენებოდა Ni და Co ფილტრების კომბინაცია. LB ფილმების სტრუქტურა ასევე შესწავლილი იყო EMV-100L გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით ელექტრონების დიფრაქციის რეჟიმში და P4 NT-MDT სკანირების ზონდის მიკროსკოპით ატომური ძალის რეჟიმში. რენტგენოგრაფიებისა და ელექტრონების დიფრაქციული შაბლონების დამუშავება განხორციელდა ავტომატიზირებულ დენსიტომეტრულ კომპლექსზე, რომელიც იძლევა დენსიტოგრამების კომპიუტერული დამუშავების საშუალებას. კომპლექსი აწყობილია MF-2 მიკროფოტომეტრის ბაზაზე, რომელიც აღჭურვილია მაგიდის ამძრავით, გადაადგილების სკალერით და ჩამწერი სისტემით DP 1M დენსიტომეტრით. ინსტრუმენტული სხივის დივერგენცია განისაზღვრა მსხვილმარცვლოვანი პოლიკრისტალური ნიმუშის ანარეკლების სიგანიდან. მისი მიახლოებითი ფუნქციის გათვალისწინებისას გამოყენებული იქნა გაუსის ფუნქცია. თხევად-კრისტალური ნაერთების სტრუქტურის განხილვისას, პარაკრისტალური დარღვევები g1 (შორი დისტანციური რიგის დარღვევა) და თანმიმდევრული გაფანტვის უბნების ზომები გამოითვალა არეკვლის რადიალური დიფრაქციული სიგანიდან. ორიენტაციის ხარისხი S და ნიმუშში ფენიანი სტრუქტურის (მოზაიკის) და მოლეკულების შესაბამისი გაფანტული კუთხის საშუალო მნიშვნელობები შეფასდა, შესაბამისად, მცირეკუთხოვანი და ფართოკუთხიანი ანარეკლების I() აზიმუთალური შეფუთვით. წინასწარი ინფორმაცია შესასწავლი მოლეკულების სტრუქტურის შესახებ (ნაწილი 2.4) ძალზე მნიშვნელოვანია რთული ქიმიური ნაერთების სტრუქტურულ კვლევებში. მოლეკულების ენერგიულად ხელსაყრელი კონფორმაციის ძიება განხორციელდა კომპიუტერული სიმულაციის გამოყენებით: MM+ მეთოდი, გეომეტრიული ოპტიმიზაცია. მცირე კუთხით რენტგენის გაფანტვის მონაცემების ინტერპრეტაცია მეზოგენური მოლეკულების საფუძველზე წარმოქმნილი ფილმის სმექტური შრეებით ან LB ფენებით განხორციელდა სტრუქტურული მოდელირების გამოყენებით (ნაწილი 2.5). ფენიანი სტრუქტურის მოდელირება დაიწყო მოლეკულური მოდელირების პროგრამაში აგებული მოლეკულებისგან ფენის სტრუქტურის ფორმირების ფრაგმენტის გასწორებით და ატომური კოორდინატების მასივის ფორმირებით, რომლებიც განსაზღვრავენ ელექტრონის სიმკვრივეს ფენის ჯვარედინი განყოფილებაში. ატომური კოორდინატების პროექცია ფენის ნორმალურ სიბრტყეზე გამოიყენება ფენის სტრუქტურული ამპლიტუდის და მრავალშრიანი სისტემის მიერ გაფანტვის გამოსათვლელად ერთგანზომილებიანი მოდელის ფარგლებში. F(Z) ფენის სტრუქტურული ამპლიტუდა გამოითვლება ფორმულით, სადაც fj და zj არის ფენის სტრუქტურის ფორმირების ფრაგმენტის ატომების ამპლიტუდები და კოორდინატები, შესაბამისად, და Z არის კოორდინატი გაფანტვის სივრცეში. მრავალშრიანი სისტემის მიერ გაფანტვის ინტენსივობა I(Z) გამოითვლება როგორც dz არის ფენის სისქე და M არის ფენების რაოდენობა. ფენის სისქე დაყენდა რენტგენის ექსპერიმენტიდან მიღებული ფენების დიფრაქციული პერიოდის ტოლფასი. მოდელირების ძირითადი პარამეტრებია მოლეკულების დახრილობა ფენაში და მათი ბოლო ფრაგმენტების გადაფარვა მეზობელ ფენებში. სინამდვილეში, უფრო მეტი პარამეტრია, რადგან ზოგად შემთხვევაში აუცილებელია მოლეკულების აზიმუთალური ორიენტაციის დაყენება დახრილობისას და დასაშვებ დიაპაზონში მათი კონფორმაციის შეცვლა. მორგების კრიტერიუმებია ექსპერიმენტში მიღებული მრავალჯერადი ასახვის ინტენსივობის თანაფარდობების განმეორებადობა და მინიმალური R- ფაქტორი. ექსპერიმენტთან შედარებით, გამოთვლილი ინტენსივობა იცვლება რენტგენის ფოტოგრაფიის გეომეტრიის, პოლარიზაციის, შთანთქმის და ნიმუშის მოზაიკის გათვალისწინებით. ნაყარი სმექტური სტრუქტურების შემთხვევაში მხედველობაში მიიღება ასიმუტალური ინტენსივობის განაწილება, რომელიც დამოკიდებულია ნიმუშის ორიენტაციის ხარისხზე. გარდა ამისა, აუცილებელია გავითვალისწინოთ ფონზე ამოტუმბული ინტენსივობა (ტემპერატურული ფაქტორის გავლენა). ამისათვის (ჰაერით მიმოფანტული ინტენსივობის წინასწარი გამოკლების შემდეგ), ფასდება ინტენსივობის კოეფიციენტები დისკრეტულ მწვერვალებში და მათ ქვემოთ ფონზე, შემდეგ კი ფონის ინტენსივობის შესაბამისი წილები აკლდება გამოთვლილი მაქსიმუმების ინტეგრალურ ინტენსივობას. ელექტრონის სიმკვრივე (მისი პროექცია ფენის ნორმალურ სიბრტყეზე) საჭიროა მხოლოდ დიფრაქციული შაბლონის ცვლილებების დინამიკის თვალყურის დევნებისთვის ფიტინგების პარამეტრების ცვალებადობისას. გაანგარიშება იყენებს სტრუქტურის ფორმირების ფრაგმენტის თითოეულ ატომში ელექტრონების რაოდენობას და შესაბამის ატომურ რადიუსს. წყალ-ჰაერის ინტერფეისზე მოლეკულური ფენების ქცევის შესასწავლად და მათ საფუძველზე მრავალშრიანი ფილმების შესაქმნელად, შეიქმნა ავტომატური LB დაყენება (ნაწილი 2.6), რომელიც შესაძლებელს ხდის წყლის ზედაპირზე მოლეკულური ფენების ფორმირებას სხვადასხვა ტემპერატურაზე და მაგნიტური ველის არსებობა, მათი მდგომარეობის მონიტორინგი და წარმოქმნილი ფენების გადატანა მყარ სუბსტრატებზე (სილიციუმი ან კოლოდიონი) სხვადასხვა მეთოდით. მოწყობილობას შეუძლია ფუნქციონირდეს ერთი და ორი უჯრის რეჟიმში მცურავი ფენის ორ და ერთ ბარიერის შეკუმშვით და შეინარჩუნოს წნევა სუბსტრატზე ფირის დეპონირების დროს. ზეწოლის დამოკიდებულება თითო მოლეკულის ფართობზე (-A იზოთერმი) ნაჩვენებია ეკრანის ეკრანზე რეალურ დროში შექმნილი ფაილის შენახვით. მონოფენების ფორმირებისას, ყველა შემთხვევაში, საწყისი დაფარვის ფაქტორი ერთიანობაზე ნაკლები იყო. გამხსნელად გამოიყენებოდა ქლოროფორმი, ბენზოლი და ჰეპტანი. ხსნარების სამუშაო კონცენტრაცია არის 0,2-0,5 მგ/მლ. შეკუმშვა დაიწყო გამხსნელის აორთქლების შემდეგ (30 წუთის შემდეგ). ბარიერის მოძრაობამ 3-5 მმ/წთ სიჩქარით უმეტეს შემთხვევაში შესაძლებელი გახადა მცურავი ფენების შეკუმშვის კვაზი-სტატიკური რეჟიმის განხორციელება. მე-3 თავში წარმოდგენილია ქირალური CH2=CH-COO-CH2-C*(CH3)H-(CH2)2-COO-(C6H4)2-O-R და აქირალური CH2=CH-COO-( რენტგენის დიფრაქციული კვლევების შედეგები. CH2)6 -О-С6Н6-СОО-С6Н6-О-R` LC მონომერები (M), მათი ნარევები (MIX), აგრეთვე მათზე დაფუძნებული ჰომო- (P) და კოპოლიმერები (CPL) სხვადასხვა ფაზურ მდგომარეობებში პოლარული თვისებების პროექცია მოლეკულური სტრუქტურისა და შემადგენლობის მიხედვით, ცხრილი. ერთი. რენტგენის დიფრაქციული შაბლონების ინდექსირება არეკვლის ჩაქრობის შემდგომი ანალიზით და კოსმოსურ ჯგუფთან წვდომით საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ ქირალური მონომერები M1 და M2 ქმნიან სმექტოგენურ კრისტალურ სტრუქტურებს, რომლებიც შეიძლება აღწერილი იყოს მონოკლინიკური სინგონიის თვალსაზრისით სივრცის სიმეტრიასთან. ჯგუფი P21. ყველა შემთხვევაში მოლეკულების თავ-კუდის შეფუთვა რეალიზდება როგორც შრეში, ასევე შრედან შრეში, თუმცა მხოლოდ ქირალური მონომერის M2 სტრუქტურაში (a=9.89, b=8.84, c=34.4, =125, 7o. , n=4, =1,315 გ/სმ3), რეალიზებულია განივი დიპოლური მომენტების პარალელური ორიენტაცია (m2,5 D). ქირალურ მონომერს M აქვს შეფუთვა 2 შრის პერიოდულობით (a=5.40, b=8.36, c=56.6, =112.4o, n=4, =1.311 გ/სმ3), სადაც მოლეკულების დიპოლური მომენტებია (m4.7). დ), კომპენსირებულია დიმერების წარმოქმნის გამო. მონომერების და ჰომო- და კოპოლიმერების ფაზური გარდაქმნების სქემები მათზე დაყრდნობით 5 და მოლეკულების დახრილობა ფენებში არის 26°. მოლეკულების დახრის შემცირება ხელს უწყობს აზიმუთალურ შეუსაბამობას, რაც ხელს უწყობს ორშრიანი სტრუქტურის ერთ ფენად გადაქცევას. დიმერები SmF* ფაზაში არ ნადგურდება და შესაბამისად დიპოლური მომენტების კომპენსაციაც შენარჩუნებულია. M2-ში აზიმუტალური შეუსაბამობა და რადიალური დარღვევების წარმოქმნა იზღუდება დამატებითი დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედების გამო, შესაბამისად, დნობისას წარმოიქმნება Cr-H* ფაზა (a=4.53, b=9.18, c=34.5, =117.1. o, n=2, =1, გ/სმ3) იგივე P21 სიმეტრიით. არ არის კომპენსაცია მოლეკულების განივი დიპოლური მომენტებისთვის Cr-H* ფაზის ფენაში. აქირალური მონომერები M3 და M4 კრისტალურ ფაზაში ქმნიან სმექტოგენური ტიპის მონოკლინიკურ სტრუქტურებს პოლარული სიმეტრიით: სმ3) და P2 M-ისთვის (a=16.0, b=4.96, c=37.2, =113o, n=4, =1.246 გ/ სმ3). კოსმოსური ჯგუფი P21 მოითხოვს M3 მოლეკულების ღერძების ანტიპარალელურ გრძივი და პარალელური განივი ორიენტაციას, ხოლო P2 ჯგუფს მოითხოვს წყვილი ანტიპარალელური ორიენტაცია და M4 მოლეკულების გრძივი და განივი ღერძები. C=O ჯგუფების დიპოლური მომენტების არასწორი ორიენტაციის გამო M3 და M მოლეკულებს აქვთ საერთო განივი დიპოლური მომენტი m 1 D. გაცხელებისას M3 წარმოქმნის SmC და N, ხოლო M4 – SmA და N მეზოფაზებს. M3-სთვის ნემატიკაში, გრძივი და გვერდითი დაწყობის დარღვევების პარამეტრების თანაფარდობა მიუთითებს იმაზე, რომ ფენიანი სტრუქტურა მთლიანად არ არის განადგურებული. M4 ნემატურ ფაზაში სიტუაცია საპირისპიროა, რაც დამახასიათებელია კლასიკური ნემატური ფაზასთვის. შესწავლილი კონცენტრაციების დიაპაზონში ქირალური და აქირალური მოლეკულების შერეულ კომპოზიციებში (ცხრილი 1), ფაზური გამოყოფა ყოველთვის შეინიშნება კრისტალურ მდგომარეობაში, ხოლო მეზომორფულ მდგომარეობაში ეს დამოკიდებულია შერეული კომპონენტების სტრუქტურასა და შეფარდებაზე. ამრიგად, შერეული მოლეკულების სიგრძის სხვაობის შემცირებით, იზრდება ფაზური გამოყოფის ტენდენცია. თუმცა, რაც შეეხება ქირალური კომპონენტების M1 და M2 კონცენტრაციის ზემოქმედებას აკირალურ კომპონენტთან M3-თან ნარევებში ფაზურ განცალკევებაზე, სიტუაცია ურთიერთსაპირისპიროა. ფაზური გამოყოფის ტენდენციის გაძლიერება M1-ის მზარდი კონცენტრაციით დაკავშირებულია შედარებით სტაბილური დიმერების წარმოქმნასთან, რაც ამცირებს მათ შერევის უნარს. შესწავლილ ნარევებში არ უნდა ველოდოთ უფრო ძლიერ პოლარულ თვისებებს, ვიდრე საწყის კომპონენტებში. ქირალური ჰომოპოლიმერები P1 და P2, რომლებიც მიიღება თავისუფალი რადიკალების პოლიმერიზაციით M1 და M2 მონომერებიდან ქმნიან SmF* და SmC* ფაზებს ორშრიანი სტრუქტურით. რენტგენის ექსპერიმენტთან საუკეთესო შეთანხმების თვალსაზრისით, ირკვევა, რომ გვერდითი ჯგუფები მიდრეკილია ძირითადი ჯაჭვისკენ და ორიენტირებულია ისე, რომ მათში C-CH3 ფრაგმენტები მდებარეობენ გვერდითი ჯგუფების დახრილობის სიბრტყეში. ამ შემთხვევაში, C=O ჯგუფების დიპოლური მომენტები ორშრის ფენებში აღმოჩნდება იდენტურად ორიენტირებული დახრის სიბრტყის პერპენდიკულარულად. ასეთი მოდელი დასტურდება აგრეთვე P1 და P2 მოლეკულების სტრუქტურის კომპიუტერულ სიმულაციაში ენერგიის შეფასებით. მაგნიტური (1.2 T) და მუდმივი ელექტრული (700 კვ/მ) ველებით ორიენტირებული პოლიმერების რენტგენის დიფრაქციული ნიმუშები დამახასიათებელია ქირალური სმექტიკისთვის, მაგრამ მათგან შეფასებულ სტრუქტურულ პარამეტრებს აქვთ გარკვეული განსხვავებები ორიენტაციის მექანიზმში განსხვავების გამო. სმექტური ფენები ორიენტირებულია მაგნიტური ველის პერპენდიკულარულად და ელექტრული ველის გასწვრივ. ელექტრული ველის გავლენა ფენიანი და შრეშიდა სტრუქტურის ტრანსლაციურ მოწყობაზე, მთლიანობაში, უფრო სუსტია, ვიდრე მაგნიტური ველის. Helicoid spinup არ შეინიშნება. აქირალური ჰომოპოლიმერები P3 და P4. რენტგენის დიფრაქციული კვლევები აჩვენებს, რომ პოლიმერი P3 აყალიბებს სამ SmA სტრუქტურას 59,5 და არაპროპორციული 54 და 47,5 ორშრიანი პერიოდებით. SmA-SmAd1-ისა და SmAd1-SmAd2-ის სტრუქტურული გარდაქმნები, როგორც ჩანს, ეფუძნება ეფექტებს, რომლებიც დაკავშირებულია მეზოგენური ჯგუფების მთავარ ჯაჭვთან დამაკავშირებელი ცვალებადობის მოქნილობის ცვლილებასთან და ძირითადი ჯაჭვის მოქნილობის ცვლილებებთან. P3-მა მოახერხა ორიენტირება მხოლოდ მოხვევითა და გაჭიმვით. ამ შემთხვევაში, აღმოჩენილია ორიენტირების ეფექტის გავლენა პოლიმერულ სტრუქტურაზე, რაც გამოიხატება ფენის პერიოდის ცვლილებით (გადახვევა) და შრეშიდა დარღვევებში (გახვევა, დაჭიმვა) არაორიენტირებულ ნიმუშთან შედარებით. პოლიმერი P4 დამატებითი C=O ფრაგმენტით გვერდითი ჯგუფების კუდში ქმნის ორ სმექტურ ფაზას SmF და SmC. ვინაიდან P4-ში გვერდითი ჯგუფების განივი დიპოლური მომენტები D-ზე ნაკლებია, ამ პოლიმერში ძლიერი პოლარული თვისებების გამოვლენის პროგნოზი უარყოფითია. კოპოლიმერები მონომერების M1 და M3 საფუძველზე. რენტგენის დიფრაქციული ნიმუშები, რომლებიც შეესაბამება Sm*F და Sm*C ფაზებს, მიღებული იყო კოპოლიმერებიდან, რომლებიც ორიენტირებული იყო მაგნიტურ ველზე, მაგრამ განსხვავდებოდა არეკლებში აზიმუთალური ინტენსივობის განაწილებით, რაც დამოკიდებულია ქირალური და აკირალური კომპონენტების თანაფარდობაზე. CPL1-375-ში რენტგენის ნიმუშები ორივე ფაზაში შეესაბამება ეგრეთ წოდებულ წიგნის თაროს სტრუქტურას, CPL1-350-ში ისინი დამახასიათებელია აღნიშნული ქირალური სმექტური ფაზებისთვის, ხოლო CPL1-325-ის რენტგენის ნიმუშები დამახასიათებელია. შევრონის ტიპის სტრუქტურა. როდესაც ორიენტირებულია მუდმივ ელექტრული ველით, ასეთი განსხვავებები არ შეინიშნება. განსხვავებული ორიენტაციის მექანიზმის გამო, ელექტრო და მაგნიტურ ორიენტირებულ კოპოლიმერებს (ისევე როგორც P1 ჰომოპოლიმერს) აქვთ განსხვავებული სტრუქტურული პარამეტრები. კოპოლიმერების ორშრიანი სტრუქტურის მოდელირება და დიფრაქციული გამოთვლები შესაძლებელს ხდის ამ განსხვავებების ახსნას. ასე რომ, CPL1-375 და CPL1-325, ფენებს, რომლებიც ქმნიან ორ ფენას, აქვთ განსხვავებული შემადგენლობა ქირალური და აქირალური კომპონენტების თანაფარდობის თვალსაზრისით, ანუ ერთი ფენა შეიცავს ძირითადად P1 ან P3 კომპონენტს, შესაბამისად, და მეორეს, კომპონენტების თანაფარდობა თითქმის იგივეა. პირველ შემთხვევაში, ამან აშკარად გამოიწვია სპირალის სიმაღლის გარკვეული ზრდა, ხოლო მეორეში - ჰელიკოიდული სტრუქტურის განადგურება. CPL1-350-ში ორშრის ორივე ფენის შემადგენლობა ერთნაირია და მხოლოდ მასში ელექტრული ველის ზემოქმედებისას გვერდითი ჯგუფების ორიენტაციის ხარისხი უფრო მაღალია, ვიდრე მაგნიტური ველის შემთხვევაში. და ეს არის ჰელიკოიდური სტრუქტურის დეფორმაციის ნიშანი, რაც იწვევს კოპოლიმერის მაკროსკოპულ პოლარიზაციას. გვერდითი ჯგუფების სხვადასხვა ორიენტაციის მქონე CPL1-350 ფრაგმენტების ენერგეტიკული შეფასებიდან გამომდინარეობს, რომ ყველაზე დაბალი ენერგიის მქონე ფრაგმენტს აქვს შემდეგი მახასიათებლები: ქირალური და აქირალური გვერდითი ჯგუფების იგივე თანაფარდობა ორშრის ფენებში, პირიქით. ორივე მათგანის აზიმუთალური ორიენტაცია მეზობელ ფენებში და გვერდითი ჯგუფების დახრილობა ძირითად ჯაჭვზე. ფრაგმენტის ასეთი სტრუქტურა არ ეწინააღმდეგება დიფრაქციით დადასტურებულ მოდელს. ამ შემთხვევაში, ორშრის ფენებში პოლარიზაციას უნდა ჰქონდეს იგივე მიმართულება. უნდა აღინიშნოს, რომ ენერგეტიკული სხვაობა პოლარულ მდგომარეობებს შორის ქირალური ჯგუფების სხვადასხვა აზიმუთალური ორიენტაციის მქონე CPL1-350 ფრაგმენტისთვის მთავარ ჯაჭვთან შედარებით უფრო მცირეა, ვიდრე CPL1-375 ან P1-ისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის სტრუქტურის უფრო მცირე ზომის შეცვლას. ელექტრული ველი. M1 და M4 მონომერებზე დაფუძნებული კოპოლიმერები ქმნიან ორშრიანი SmF* და SmC* ფაზებს. კოპოლიმერებისთვის ქირალური და აკირალური აქირალური კომპონენტების სხვადასხვა შეფარდებით, შეინიშნება დამახასიათებელი ტემპერატურის ცვლილებები სტრუქტურულ პარამეტრებში SmC* ფაზაში, როგორც ჩანს, ორშრიანი ფენების ქირალური და აქირალური გვერდითი ჯგუფების განსხვავებული შემცველობის გამო (ვითარება იგივეა, რაც M1 და M3-ზე დაფუძნებული კოპოლიმერების შემთხვევა). ანუ CPL1-475 და CPL1-425 ორფაზიანი სისტემა შეიძლება ჩაითვალოს ერთგვარ ორფაზიან სისტემად. CPL1--ის შემთხვევაში, პოლარული თვისებების გამოვლენის პერსპექტივები იგივეა, რაც CPL1-350-ისთვის, მაგრამ ესტერების ჯგუფების ურთიერთქმედების გამო აქირალური გვერდითი ფრაგმენტების კუდებში, კოპოლიმერის სტრუქტურა ნაკლებად ლაბილურია. M2 და M მონომერებზე დაფუძნებული კოპოლიმერების გამორჩეული თვისებაა შედარებით მაღალი SmF*-SmC* გარდამავალი ტემპერატურა და მეზოგენური ჯგუფების მნიშვნელოვნად მცირე დახრილობის კუთხე SmC*-ში, ვიდრე SmF* ფაზაში, რაც ხელს უწყობს აზიმუთალურ შეუსაბამობას. CPL2-375-ის ორფენიანი სტრუქტურა შედგება იგივე შემადგენლობის ფენებისგან ქირალური კომპონენტის დიპოლური მომენტების ნაწილობრივი კომპენსირებით. CPL2-350-ს არ აქვს ეს კომპენსაცია (მას აქვს იგივე სტრუქტურა, რაც CPL1-350-ს) და პოლარიზაცია უფრო ძლიერი უნდა იყოს. ქვედა (CPL1-350-თან შედარებით) განივი დიპოლური მომენტის გამო, CPL2-350-ის სტრუქტურა უფრო კონსერვატიულია ელექტრო გადართვის შესაძლებლობის თვალსაზრისით. ყველაზე სავარაუდო CPL2-325 მოდელი: SmF* ფაზაში, ორშრიანი ფენები განსხვავებული შემადგენლობით, მაგრამ იგივე პოლარიზაციის მიმართულებით; SmC* ფაზაში პოლარული თვისებები სუსტდება აზიმუტალური დეტუნირების გამო, ხოლო SmA ფაზაში სტრუქტურა ხდება არაპოლარული გვერდითი ჯგუფების სრული აზიმუტალური არასწორი ორიენტაციის გამო. მაკროსკოპული პოლარიზაცია SmF* და SmC*-ში შეიძლება გამოჩნდეს მხოლოდ დეფორმაციისას, მაგრამ ქირალური კომპონენტის შედარებით მცირე რაოდენობის გამო ეფექტი არ შეიძლება იყოს ძლიერი. მე-4 თავი ეძღვნება პოლარული ლანგმუირ-ბლოჯეტის ფილმების წარმოებას და მათი სტრუქტურის სტაბილიზაციას ფოტოპოლიმერიზაციის გზით. ხელოვნურად აშენებული ფილმის სტრუქტურების არასტაბილურობა იწვევს ამა თუ იმ ფორმით მათი რეგულარობისა და მთლიანობის დარღვევას და, შედეგად, თვისებების ნაწილობრივ ან სრულ დაკარგვას, რაც უზრუნველყოფს ძირითადი ფუნქციის შესრულებას. საწყისი მასალა იყო პარაშემცვლელი ქირალური ბიფენილები M1, M2, აქირალური ფენილბენზოატები M3, M4 და მათი ნარევები, შესწავლილი ნაყარი მდგომარეობაში (თავი 3). ნაერთები შეიცავს აკრილატის ჯგუფს, რამაც შესაძლებელი გახადა მათი პოლიმერიზაცია წყლის ზედაპირზე მონოფენად და მყარ სუბსტრატზე მრავალშრიანი ფილმით ვერცხლისწყლის ნათურის ულტრაიისფერი გამოსხივების გამოყენებით. მახასიათებელი -A იზოთერმები, რომლებიც მიღებულია მონომერების მონოშრეების წარმოქმნის დროს, ნაჩვენებია ნახ. 1. ყველა მოლეკულას აქვს ჰიდროფობიური კუდი და ჰიდროფილური თავი, მაგრამ მოლეკულებში სხვა ჰიდროფილური და ჰიდროფობიური ჯგუფების არსებობა არ იძლევა საშუალებას კლასიკურ ამფიფილურ ნაერთებად კლასიფიცირებას. შედედებულ ფაზაში თითო მოლეკულაზე ფართობის და მოლეკულების ჯვარედინი მონაკვეთების თანაფარდობიდან შეიძლება დავასკვნათ, რომ ყველა მონომერი ქმნის მონოფენებს, რომლებშიც მოლეკულები განლაგებულია დახრილად წყლის ზედაპირთან მიმართებაში. მონოფენების სიმკვრივე და სტაბილურობა (განპირობებულია განადგურების - კოლაფსის წნევით) ბიფენილებისთვის უფრო მაღალია, ვიდრე ფენილბენზოატებისთვის და ისინი იზრდება მოლეკულების ჰიდროფობიური კუდის სიგრძის მატებასთან ერთად. ბიფენილებისა და ფენილბენზოატების (M1-M3, M2-M3) ნარევებით წარმოქმნილი მონოფენების სტაბილურობა დამოკიდებულია მათ თანაფარდობაზე. ყველაზე დიდი დადებითი ეფექტი მიიღწევა ბიფენილების მაღალი კონცენტრაციით (75%) M1 ან M2. მაღალ კონცენტრაციებში M3 ყველაზე ცუდი მაჩვენებელია. ხოლო მონომერული მონოფენების იზოთერმები შესაძლებელს ხდის აირჩიონ რაციონალური ფოტოპოლიმერიზაციის პირობები. მონომერული მონოფენების ულტრაიისფერი დასხივებისას, ყველა შემთხვევაში, გარდა M3 მონომერის მონოფენის, შეინიშნება მათი შეკუმშვა (მოლეკულაზე ფართობის შემცირება, რაც იწვევს წნევის მკვეთრ ვარდნას) (ნახ. 1). ჰომომოლეკულური მონოფენების UV პოლიმერიზაცია ყოველთვის არ იწვევს მათი სტაბილურობის ზრდას, მაგალითად, M2 (სტაბილურობის დაქვეითება) და M3 მონოფენების შემთხვევაში (წნევის ძალიან ნელი მატება მიუთითებს შეკუმშვის დროს მონოფენის განადგურებაზე). ბრინჯი. 1. -მცურავი ფენების იზოთერმები დაფუძნებული: a - M1 და P1; b - M3 და P3: (1) მონომერული, (2) მონომერული ულტრაიისფერი გამოსხივების შემდეგ და (3) პოლიმერული. %) აღემატება საწყისი მონომერული მონოლერის სტაბილურობას. სავარცხლის მსგავსი პოლიმერის P1 მოლეკულების საფუძველზე წარმოქმნილი მონოშრეები უფრო სტაბილურია, ვიდრე მონომერული, მაგრამ მათ საფუძველზე მყარ სუბსტრატზე რენტგენის მეთოდით მიღებული რეგულარული მრავალშრიანი სტრუქტურის გამოვლენის ყველა მცდელობა იყო. წარუმატებელი. პოლიმერის მონოფენაში პოლიმერის გვერდითი ჯგუფების პოზიციის დასადგენად, შეიქმნა რთული გისოსი (სუპერლატსი), რომელიც წარმოადგენს პოლიმერ P-ისა და ტყვიის სტეარატის მონაცვლეობითი მონოფენების LB ფილას, რომლებიც ასრულებენ სტრუქტურირების სპაზერების როლს (ნახ. 2). ასეთი სუპერქსელიდან და ტყვიის სტეარატის მრავალშრიანი LB ფილისგან მიღებული მცირე კუთხის რენტგენის დიფრაქციის ნიმუშების შედარებამ შესაძლებელი გახადა დადგინდეს, რომ პოლიმერის გვერდითი ჯგუფები ძირითადად დევს ფილმის სიბრტყეში და, შესაბამისად, წყლის ზედაპირზე. პოლიმერულ ფილმში ფენის კანონზომიერების ნაკლებობა გამოწვეულია მცურავი ფენის ზედაპირის არაგლუვობით, წყლის ზედაპირზე ძირითადი ჯაჭვის ორგანზომილებიან ხვეულად დაყენების შეუძლებლობის გამო. ბრინჯი. ნახ. 2. ტყვიის სტეარატის (a) LB ფირის მცირე კუთხის დიფრაქციული ნიმუშები და პოლიმერის P1-ისა და ტყვიის სტეარატის (b) ერთფენებიდან აწყობილი ზელატისი, სუპერლატის მოდელი და მისგან გამოთვლილი დიფრაქცია (მარჯვნივ). ამრიგად, რეგულარული პოლიმერული LB ფილმების მოპოვების პრობლემის გადაჭრის ორი გზა არსებობს: 1 - მონომერული მრავალშრიანი ფილმების UV პოლიმერიზაციის გზით მყარ სუბსტრატზე და 2 - მრავალშრიანი სტრუქტურის აგებით UV პოლიმერიზებული მცურავი მონოფენებისგან. შაფერის მიხედვით დამზადებულ M1 მონომერის მრავალშრიანი ფილმი აქვს პოლარული ორშრიანი სტრუქტურა მოლეკულების ორიენტირებით იმავე ტიპის ფენებში, როგორც პოლიმერ P1-ის გვერდითი ჯგუფები. ორშრიანი პერიოდულობის მქონე სტრუქტურის გამოჩენის მიზეზი არის მეორე მონოფენის რეაქტიული დეპონირება ან ზოგიერთი მოლეკულის გამოდევნა სუბსტრატის ფენიდან თავდაპირველი გადაბრუნებით. M1 ფილმის ულტრაიისფერი გამოსხივება იწვევს მისი პერიოდულობის ზრდას თითქმის 1,5-ჯერ, პოლიმერული ჯაჭვის წარმოქმნის დროს დეფექტების წარმოქმნის გამო, რამაც უნდა შეამციროს მისი პოლარული თვისებები. Schaefer-ის მიხედვით ჩამოყალიბებული LB ფილმი წყალზე პოლიმერიზებული ულტრაიისფერი სხივების M1 მონოშრეებისგან იძლევა დიფრაქციულ ნიმუშს, რომელიც შეესაბამება ორშრიანი სტრუქტურას, რომელიც ძალიან ახლოსაა პოლიმერის P1-ის სტრუქტურასთან სმექტურ F ფაზაში. აქ სიმულაცია შესაძლებელს ხდის სუბსტრატზე მეორე იზოტაქტიკური პოლიმერული მონოფენის (ცალმხრივი სავარცხლის) რეაქტიული დეპონირების შედეგად მიღებული ორშრიანი სტრუქტურის გამოყოფა სინდიოტაქტიკური პოლიმერის ორშრიანი სტრუქტურისგან (ორმხრივი სავარცხელი), ნახ. 3. ვინაიდან მეორე ვარიანტისთვის შეუსაბამობის კოეფიციენტი (R-ფაქტორი) საგრძნობლად დაბალია, შეიძლება დავასკვნათ, რომ იზოტაქტიკა-დიოტაქტიკა განიცდის კონფორმაციულ ტრანსფორმაციას მონოფენაში, როდესაც იგი გამოეყოფა წყალს. ბრინჯი. ნახ. 3. ულტრაიისფერი სხივების პოლიმერიზებული მონოფენების LB ფილმების სტრუქტურული მოდელები M1 მონომერზე და შესაბამის შრეთაშორის დიფრაქციული მრუდების საფუძველზე: ა) იზოტაქტიკური მოლეკულებისთვის (R = 0,335) და ბ) სინდიოტაქტიკური მოლეკულებისთვის (R = 0,091%). M2, M3 და M4 მონომერების LB ფილმებს აქვთ სტრუქტურა ერთშრიანი პერიოდულობით, მაგრამ განსხვავებით კრისტალური ფაზისგან მოლეკულების პარალელური განლაგებით შრეებში. მონომერ M3-ის მონოშრეებიდან სხვადასხვა წნევით მიიღეს სტრუქტურები, რომლებიც ფენების პერიოდების მიხედვით ახლოს იყვნენ კრისტალურ და სმექტურ C ფაზებთან. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ მონოფენის შედედებული ფაზა ასევე მოიცავს თხევადი ბროლის ფაზის ორგანზომილებიან ანალოგს. M2, M3 და M4 მონომერული ფილმების დამახასიათებელი თვისებაა ბოლო ჯგუფების გადაფარვა მიმდებარე ფენებში, რომელსაც შეუძლია C=C ბმების დაფიქსირება და პოლიმერიზაციის თავიდან აცილება. ამრიგად, M3 და M4 მონომერების LB ფილმების UV დასხივება არ იწვევს ფილმში რაიმე სტრუქტურულ ცვლილებას სკრინინგის ეფექტის გამო. UV პოლიმერიზებული M2 და M4 მონოშრეებისგან დამზადებული ფილმების სტრუქტურას ასევე აქვს ერთშრიანი პერიოდულობა და არა ორფენიანი, როგორც სავარცხლისმაგვარი პოლიმერი სმექტიკურ ფაზაში. ესტერთა ჯგუფების ურთიერთქმედება M2 და M4 მოლეკულების კუდებში აშკარად ხელს უშლის კონფორმაციულ ტრანსფორმაციას ორშრიანი სტრუქტურის წარმოქმნით. ვერ მოხერხდა ჩვეულებრივი მრავალშრიანი ფირის აგება ულტრაიისფერი გამოსხივებით გამოსხივებული M3 მონოფენებისგან (როგორც 75% M3 შემცველობის ნარევის შემთხვევაში) მათი არაერთგვაროვნების გამო. M1-M3 და M2-M3 ნარევების LB ფილმებში არ არის ფაზური გამოყოფა (გარდა MIX1-375). ყველა ფილმს აქვს სტრუქტურა ერთშრიანი პერიოდულობით და მოლეკულების პარალელური განლაგებით ფენებად. ნარევების LB ფილმების სტრუქტურებში (გარდა MIX2-375 ნარევისა), არის მეზობელ ფენებში მოლეკულების ბოლო ჯგუფების გადახურვის ელემენტი, რაც ხელს უშლის ფილმის UV პოლიმერიზაციას. ეს დასკვნა შეიძლება დადასტურდეს MIX1-375 ნარევის UV დასხივებული LB ფილმის ცვლილებებით, რომელიც მოხდა 1,5 წლის შემდეგ. ერთშრიანი პერიოდულობის მქონე ჰეტეროფაზური სტრუქტურა გადაკეთდა ორშრიანი სტრუქტურად, პერიოდით, რომელიც ემთხვევა M1 მონომერის კრისტალური ფაზის პერიოდს. UV პოლიმერიზებულ MIX1-350 მონოშრეებზე დაფუძნებული LB ფილმის ელექტრონული დიფრაქციული კვლევა აჩვენებს, რომ ფილმი ძირითადად შეიცავს მონომერულ კომპონენტს. ფირის სტრუქტურის სიმულაცია და რენტგენის დიფრაქციის გამოთვლა ამას ადასტურებს. მიღებული შედეგების მიხედვით შეიძლება დავასკვნათ, რომ ულტრაიისფერი გამოსხივების შემდეგ მონოფენების წინააღმდეგობა მცირდება მათი ჰეტეროფაზიური ხასიათის გამო. მონოფენები პოლიმერულ კომპონენტთან ერთად შეიძლება შეიცავდეს მონომერის მნიშვნელოვან რაოდენობას. და რადგან პოლიმერული გვერდითი ჯგუფები წარმოქმნილი სტერიკული დაბრკოლებების გამო თითქმის დევს წყლის ზედაპირზე, როდესაც სუბსტრატი სქეფერის გადაცემის დროს ფილას უკავშირდება, მასზე უპირატესად მონომერული მოლეკულები შეიძლება იჯდეს. UV პოლიმერიზებულ MIX1-375 მონოშრეებზე დაფუძნებულ ფილმში მონომერული კომპონენტიც არის წარმოდგენილი, მაგრამ უმნიშვნელო რაოდენობით. მოდელირება და დიფრაქციული გამოთვლები იძლევა იზოტაქტიკური პოლიმერული მოლეკულების პოლარულ სტრუქტურას ერთშრიანი პერიოდულობით. ამრიგად, ნარევში ფენილ ბენზოატის კომპონენტის კონცენტრაციის ზრდა იწვევს უფრო ფხვიერი მონოფენის წარმოქმნას და, შედეგად, უფრო გამოხატულ ჰეტეროფაზიას UV პოლიმერიზაციის შემდეგ. მე-5 თავში წარმოდგენილია კვლევების შედეგები მაკროციკლური მოლეკულების ღრუებიდან სატრანსპორტო არხებით სტრუქტურების ფორმირების შესახებ (გვირგვინის ეთერები) მათი მაკროსკოპული ორიენტაციის კონტროლის შესაძლებლობასთან ერთად Langmuir მონოშრეებსა და LB ფილმებში და სტრუქტურის სტაბილიზაციის შესაძლებლობას. უკანასკნელი. დიბენზო-18-გვირგვინ-6-ისა და დიბენზო-24-გვირგვინი-8-ის მთლიანი ნიმუშები სხვადასხვა შემცვლელებით, რომლებიც შეიცავს აზომეთინს და ენამინოკეტონის ფრაგმენტებს (ნახ. 4) და მათზე დაფუძნებული LB ფილებით, მათ შორის გვირგვინის ეთერების კომპლექსების საფუძველზე წარმოქმნილი გამტარ ფილებით. კალიუმის უდეცილენატი (K-O-CO-(CH2)9=CH2), ნატრიუმის ლაურატი (Na-O-CO-C11H23) და C60 ფულერენი. კრისტალურ ფაზაში დისპსტიტუციური გვირგვინის ეთერების მთლიანი ნიმუშები ქმნიან სტრუქტურებს, რომლებიც მიეკუთვნება მონოკლინიკურ სისტემას იგივე სიმეტრიით P2/m. სტრუქტურები ახლოსაა შეფუთვის სიმკვრივით, სადაც არის საერთო ელემენტი - გადახურვა, რომელშიც მეზობელი მოლეკულების შემცვლელები გადახურულია, რაც დამახასიათებელია ნემატოგენური სტრუქტურებისთვის (სურ. 5). უჯრედის პარამეტრები დამოკიდებულია გვირგვინის ზომაზე და გვერდითი შემცვლელების სიგრძეზე, რაც ასევე გავლენას ახდენს ცენტრალური ფრაგმენტის გაფართოების ხარისხზე. შემცვლელებში ენამინოკეტონის ჯგუფების არსებობა იწვევს უჯრედის განივი ზომების მნიშვნელოვან ზრდას მისი შემადგენელი მოლეკულების რაოდენობის გამო. მიზეზი, როგორც ჩანს, მდგომარეობს არა მხოლოდ ინტრამოლეკულური, არამედ ინტერმოლეკულური N-H···O წყალბადის ბმების წარმოქმნაში მეზობელი მოლეკულების ენამინოკეტონის ფრაგმენტების წყვილი კონტაქტების განხორციელებისას, რაც სტრუქტურას ენერგიულად უფრო ხელსაყრელს ხდის. ასეთი ობლიგაციების არსებობა ირიბად დასტურდება ამ ნაერთების IR სპექტრის მონაცემებით, სადაც არის N-H ჯგუფების გაჭიმვის ვიბრაციების ფართო და ინტენსიური შთანთქმის ზოლი 3416 სმ-1 რეგიონში (ჩვეულებრივ, ამ ზოლს აქვს დაბალი ინტენსივობა. ). როდესაც ასეთი გისოსი დნება, რჩება წყალბადის ბმებით ჯვარედინი დაკავშირებული მოლეკულების ორგანზომილებიანი ფრაგმენტები. ვინაიდან ამ ფრაგმენტების შეფუთვაში გრძივი დარღვევები უფრო მცირეა, ვიდრე განივი, ჩნდება სტრუქტურა შრეების ნიშნებით. მართლაც, მაგნიტურ ველში ნიმუშის დნობის შედეგად მიღებული რენტგენის დიფრაქციული ნიმუში შეესაბამება ნემატიკას, მაგრამ შევრონული სტრუქტურის ნიშნებით. ეს არის ეგრეთ წოდებული ირიბი ციბოტაქტიკური ნემატური ფაზა. როდესაც გვირგვინის ეთერის მოლეკულები ურთიერთქმედებენ აზომეთინის ფრაგმენტებთან, არ არის წყალბადის ბმები შემცვლელებში და, შედეგად, კლასიკური ნემატური ფაზა წარმოიქმნება ბროლის გისოსის დნობისას. წყალბადის ბმების გამო სტრუქტურა უფრო კონსერვატიული ხდება და ეს ფაქტორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას LB ტექნოლოგიით წარმოქმნილი ფენიანი სტრუქტურების სტაბილიზაციისთვის. მონოფენების ფორმირება და LB ფილმების სტრუქტურა. იზოთერმები, რომლებიც მიღებულია ლანგმუირის მონოფენების წარმოქმნის დროს, დაფუძნებული დისპსტიტუციური გვირგვინის ეთერების -A მოლეკულებზე, შეიძლება განსხვავდებოდეს ფორმისა და წნევის ზრდის დაწყების მიხედვით. მათი კურსის განსხვავება, როგორც აღმოჩნდა, დამოკიდებულია არა მხოლოდ გახსნილი მოლეკულების დაფარვის ხარისხზე ან კონცენტრაციაზე, არამედ, გადამწყვეტი ზომით, ქვეფაზის ტემპერატურაზე. დადგენილია, რომ 17 -A-ზე დაბალ ტემპერატურაზე იზოთერმებს აქვთ დამახასიათებელი კეხი ან პლატო, რომლის პოზიცია არ არის მკაცრად დაფიქსირებული როგორც ფართობის, ისე ზედაპირული წნევის მიხედვით. გვირგვინის ეთერების -A იზოთერმებზე კეხის (ან პლატოს) არსებობა ჩვეულებრივ ასოცირდება ფაზურ გადასვლასთან თხევადი გაფართოებული მდგომარეობიდან შედედებულ მდგომარეობაში, თუმცა არ არსებობს ცალსახა მოსაზრება ფაზური გადასვლის მექანიზმთან დაკავშირებით. ფაზის გადასვლის ტიპი განისაზღვრება კინეტიკური შეზღუდვებით: შეკუმშვის სიჩქარის შემცირებით ან შემცვლელების სიგრძის შემცირებით, კეხი იქცევა პლატოდ. ტემპერატურის მატებასთან ერთად შეინიშნება კეხის (ან პლატოს) გადაგვარება და, 23C-დან დაწყებული, აღარ შეინიშნება, ნახ. 6. -A იზოთერმების ქცევის ყველა გამოვლენილი მახასიათებლის გათვალისწინებით, მცურავ ფენაში სტრუქტურული გარდაქმნების მექანიზმი შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად. გვირგვინის ეთერის მოლეკულები მიდრეკილია აგრეგაციისკენ, მაგრამ ამის თავიდან აცილება შესაძლებელია გამხსნელის მოლეკულებით, რომლებსაც აქვთ გვირგვინი ეთერის მოლეკულები. წარმოქმნილ შრეში აგრეგირებული და არააგრეგირებული მოლეკულების თანაფარდობა განსაზღვრავს კეხის ან პლატოს (ფაზის გადასვლას) პოზიციას იზოთერმაზე. როდესაც მიიღწევა გარკვეული წნევა (ტემპერატურიდან გამომდინარე), გამხსნელის მოლეკულები იწურება მონოშრიდან და ამოქმედდება ბრტყელ გვირგვინის ეთერის მოლეკულების აგრეგაციის მექანიზმი. ამ ინტერპრეტაციას ასევე მხარს უჭერს ის ფაქტი, რომ გაფართოებული მონოფენის მეორადი შეკუმშვის დროს მიიღება მხოლოდ გლუვი იზოთერმი, რადგან წარმოქმნილი აგრეგატები აღარ იშლება. ამაღლებულ ტემპერატურაზე (23-24°C) გამხსნელი იწყებს წყლის ზედაპირის გასვლას უკვე მონოფენის წარმოქმნის საწყის ეტაპზე და შედეგად მიიღება გლუვი იზოთერმი. გვირგვინის ეთერების კონფორმაციული სიმყარიდან გამომდინარე, ფაზური გადასვლისას მოლეკულები ან იცვლებიან სივრცით ორიენტაციას, ეჯახებიან ერთმანეთს და შემდეგ ტრიალდებიან კიდეზე (მყარი გვირგვინი-6), ან ტრიალებენ გვირგვინის მიდამოში, რის გამოც. მეზობელი მოლეკულების მჭიდრო კონტაქტი აგრეგატის წარმოქმნის დროს, განხორციელებული მათი გრძივი გადანაცვლებით ერთმანეთთან შედარებით (მოქნილი გვირგვინი-8). ეს იწვევს განსხვავებას წარმოქმნილი მონოფენების სტრუქტურაში და, შედეგად, მათ საფუძველზე მიღებული LB ფილმების სტრუქტურაში. რენტგენის მონაცემების მიხედვით, მათ, შესაბამისად, აქვთ კვაზიორგანზომილებიანი სტრუქტურა ერთშრიანი პერიოდულობით ან არათანმიმდევრული ორშრიანი სტრუქტურა მოლეკულების შიდა გადახურვით. ბრინჯი. 6. -A გვირგვინი-6-a10 იზოთერმები: ნახ. სურ. 7. გვირგვინი-8-e12 მოლეკულების შეფუთვა LB ფილაში, a – 0.5 მგ/მლ; 1,7 მლ/მ2; 17оС, ელექტრონის სიმკვრივე (z), ექსპერიმენტული (1) b – 0,5 მგ/მლ; 1,7 მლ/მ2; 24оС და გამოთვლილი (2) გაფანტვის ინტენსივობა – 0,25 მგ/მლ; 2,14 მლ/მ2; 17oС. მრავალშრიანი სტრუქტურა LB ფილმებისთვის LB ფილმების ფორმირებისას დისკუპსტიტუირებული გვირგვინის ეთერების მცურავი შრეებიდან, შემცვლელების სტრუქტურას შეუძლია მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინოს მათი სტრუქტურის სტაბილურობაზე. ამრიგად, გვირგვინის ეთერების LB ფილმების სტრუქტურაში აზომეტინის ჯგუფებით შემცვლელებში, ხდება მეზობელ ფენებში მოლეკულების ტერმინალური ფრაგმენტების მნიშვნელოვანი გადახურვა, რაც არ გვაძლევს საშუალებას მივიჩნიოთ ასეთი სტრუქტურა, როგორც კვაზიორგანზომილებიანი სტრუქტურა. ასეთი სტრუქტურული ელემენტი ახასიათებს კრისტალური ფაზას. იმ შემთხვევაში, როდესაც შემცვლელები შეიცავენ ენამინოკეტონის ჯგუფებს, LB ფილმების სტრუქტურა რჩება ან კვაზიორგანზომილებიანი, მსგავსია სმექტიკური სტრუქტურის ერთშრიანი სტრუქტურით (გვირგვინი-6e-n), ან არაპროპორციული ორშრიანი სტრუქტურა (გვირგვინი- 8e-n, იხილეთ ნახ. 7) პერიოდულობა. როგორც ჩანს, მეზობელი მოლეკულების აქტიური ენამინოკეტონის ჯგუფების ურთიერთქმედება ფენებში პირდაპირ ან ქლოროფორმის მოლეკულის მეშვეობით წყალბადის ბმების წარმოქმნით კვაზიორგანზომილებიან სტრუქტურას უფრო სტაბილურს ხდის კრისტალიზაციის მიმართ. გვირგვინის ეთერის მოლეკულების ქცევის შესწავლა მცურავ ფენებში ცხიმოვანი მჟავების მარილებთან და C60 ფულერენთან ერთად განხორციელდა სივრცით ლოკალიზებული ნანოგამტარი ელემენტებით ფირის სტრუქტურების შესაქმნელად. მცურავი ფენების იზოთერმები, რომლებიც დაფუძნებულია გვირგვინის-8-e12-ის ნარევებზე ან კალიუმის უნდეცილენატთან (დიდი ბრიტანეთი) ან ნატრიუმის ლაურატთან (LN) თანაფარდობით 1: განსხვავდება სუფთა გვირგვინი-8-e12-ის იზოთერმისგან ფაზის გარდამავალი ცვლაში ( კეხის ფორმა) თხევადი გაფართოებულიდან თხევად შედედებულ მდგომარეობაში თითო მოლეკულაზე დიდი ფართობის რეგიონში, რაც მიუთითებს კომპლექსების წარმოქმნაზე. მათი ქცევა მონოფენაში ძალიან ჰგავს მძიმე გვირგვინის ეთერის მოლეკულების ქცევას, ვინაიდან კომპლექსის წარმოქმნა იწვევს გვირგვინის ეთერის გვირგვინის კონფორმაციულ მობილობას. მეორე ფაზის გადასვლა (პლატოს ან დახრის სახით), რომელიც დაკავშირებულია წარმოქმნილი კომპლექსის ფრაგმენტების გადაადგილებასთან მცურავ ფენაში, ისევე როგორც პირველი (კეხის სახით) დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, მაგრამ ნაკლებად. 24°C-ზე, პლატოს ზომა მხოლოდ მცირდება და გადადის თითო მოლეკულაზე უფრო მცირე ფართობებზე, ხოლო კეხი მთლიანად ქრება. LB რენტგენის ექსპერიმენტის მონაცემების მიხედვით, შედედებული ფაზიდან დეპონირებული CE-UK კომპლექსის ფილას აქვს კვაზიორგანზომილებიანი სტრუქტურა ერთშრიანი პერიოდულობით (CE მოლეკულების ცენტრალური ნაწილები კიდეებია. წვეტიანი, და არ არის ბოლო ფრაგმენტების გადახურვა). გვირგვინის ეთერის (დონორის) ღრუში არის ორი იონი (K+), ხოლო მჟავე ნარჩენები ჩაშენებულია ფენებში და ორიენტირებულია შემცვლელების პარალელურად, ნახ. 7. მოდელის სტრუქტურაში გამხსნელის მოლეკულების რეგულარული შეყვანის აღრიცხვა იწვევს R- ფაქტორის შემცირებას 0,038-დან 0,024-მდე. LB ფირის სტრუქტურა, რომელიც დაფუძნებულია Crown-8-e12-ის მიერ LN-თან ერთად წარმოქმნილ კომპლექსზე, განსხვავდება მჟავა ნარჩენების განლაგებით (არა გასწვრივ, არამედ შემცვლელების გასწვრივ). CE-UK და CE-LN კომპლექსების LB ფილმები არის კვაზიორგანზომილებიანი და არ კრისტალიზდება. ცალკე ფირის ფენა შეიძლება ჩაითვალოს სენდვიჩის სტრუქტურად, რომელიც შედგება გამტარი ფენისგან, რომელიც შეიცავს გამტარ არხებს, რომლებიც წარმოიქმნება CE კორონებით და დიელექტრიკული ფენებით, რომლებიც წარმოიქმნება CE შემცვლელებით. ზოგადად, ფილმი არის ასეთი სენდვიჩების შეფუთვა, რომელიც შეიძლება გახდეს ნანო ზომის მრავალბირთვიანი კაბელის პროტოტიპი იზოლირებული მავთულებით, ნახ. რვა. გვირგვინის ეთერები ასევე გამოიყენებოდა C60 ფულერენის აგრეგაციის ჩასახშობად, რომელიც მიდრეკილია სამგანზომილებიანი აგრეგატების წარმოქმნისკენ, რაც ძალიან პრობლემატურს ხდის მხოლოდ მის საფუძველზე Langmuir მონოშრეებისა და რეგულარული ფენოვანი სტრუქტურების ფორმირებას. შეუცვლელი გვირგვინის ეთერის გამოყენება, როგორც კომპლექსური აგენტი, რომელსაც შეუძლია შექმნას სტაბილური მონოფენა ჰიდროფობიური ჰიდროფილური ბალანსის არარსებობის მიუხედავად, მიზანშეწონილია გაზარდოს ფართობი ქვეფაზის ზედაპირზე, რომელიც მოდის მაკროციკლის ღრუებში და, შესაბამისად, ფულერენის მოლეკულების ალბათობა. მათში მოხვედრა. DB18C6 და C60-ის მცურავ ფენებში სტრუქტურული გარდაქმნების შესწავლისას მიღებული -A იზოთერმების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ის ფაქტი, რომ წნევის მატების დასაწყისი შეესაბამება ფართობს, რომელიც მნიშვნელოვნად აღემატება მაქსიმუმს. ფართობი თითო ჩვეულებრივ მოლეკულაზე, რაც მიუთითებს C60 მოლეკულების აგრეგაციის არარსებობაზე მონოფენის წარმოქმნის საწყის ეტაპზე. სტრუქტურული გარდაქმნები მონოფენაში, რაც იწვევს სენდვიჩის ტიპის კომპლექსების წარმოქმნას, ნაჩვენებია ნახ.9. მცირე ჰისტერეზი წინა და საპირისპირო იზოთერმების დროს ასევე მიუთითებს იმაზე, რომ C60 აგრეგაცია დიდწილად ჩახშობილია, რადგან გვირგვინი-ეთერ-ფულერენის კომპლექსი წარმოიქმნება სტერული დაბრკოლების გამო და იშლება დეკომპრესიის დროს. ბრინჯი. ნახ. 9. -იზოთერმები და სტრუქტურული დიაგრამა. 10. ტურ ტრანსფორმაციების სტრუქტურული მოდელი და პროექცია ფენის მცურავ ელექტრონულ სიმკვრივეში, ექსპერიმენტული ფენა DB18C6 და C60 საფუძველზე. განზომილებიანი (1) და გამოთვლილი (2) დიფრაქცია 11. DB18C6 და C60 მოლეკულების მიერ წარმოქმნილ კომპლექსებზე დაფუძნებული LB ფილმის მოდელის სტრუქტურა და AFM გამოსახულება. DB18C6-ისა და C60-ის ჰეტერომოლეკულური მონოშრებიდან აწყობილი LB ფირის მცირე კუთხის რენტგენის დიფრაქციის (სურ. 10) და AFM კვლევის (ნახ. 11) მონაცემებმა აჩვენა, რომ სენდვიჩის კომპლექსი არის ძირითადი ელემენტი ფენის სტრუქტურაში. ამ შემთხვევაში, სტრუქტურა ისეთია, რომ C-ები ერთმანეთთან კონტაქტში არიან, ქმნიან ჯაჭვებს, რომლებიც არ სცილდებიან ცალკეული ფენის საზღვრებს. უნდა აღინიშნოს, რომ მიღებული LB ფილმები (ისევე, როგორც CE-UK და CE-LN კომპლექსებზე დაფუძნებული ფილმები) არის ცალღერძიანი და არ გააჩნიათ მაკროსკოპული ორიენტაცია ფენების სიბრტყეში. თავი 6აქ მოცემულია მეზოგენური ლანთანიდის კომპლექსების ნაყარი ნიმუშებისა და LB ფენების სტრუქტურული კვლევების შედეგები, რომლებიც ყურადღებას იპყრობენ როგორც მათი მაგნიტური თვისებებით (ძლიერი ორგანული პარამაგნიტები), ასევე მნიშვნელოვნად დაბალი (სხვადასხვა ხასიათის ანიონების შემცველ კომპლექსებთან შედარებით) ფაზის გარდამავალი ტემპერატურით. 1. 2. ძირითადი ყურადღება დაეთმო მაგნიტური (ან ელექტრული) ველით ორიენტაციისას კომპლექსების მასიური ფაზების სტრუქტურული პარამეტრების ტემპერატურულ ქცევას, ამ ფაზების სტრუქტურასა და LB ფილმების სტრუქტურას შორის კორელაციის დამყარებას. კომპლექსების საფუძველზე ჩამოყალიბებული და ამ კომპლექსების გამოყენების შესაძლებლობა ბიაქსიალური ფირის ტექსტურების შესაქმნელად. ლანთანიდის კომპლექსების სტრუქტურული ფორმულები და მათი მაგნიტური ანიზოტროპია С6Н3(ОН)-С=N-С18Н37 - Tb [X]3 SO4-C12H25 С14Н29-О-С6Н3(ОН)-С=N-С18Н37 - ნაყარი ნიმუშები ორიენტირებული იყო X-ზე - სხივური მაგნიტური კამერა 1,2 ტ ველით, როგორც სწრაფი (1 გრადუსი/წთ.) და ნელი (0, გრადუსი/წთ) გაციებით იზოტროპული ფაზიდან. ორიენტირებული ნიმუშების რენტგენოლოგიური გამოსახულება ჩატარდა in situ გათბობის ციკლში ოთახის ტემპერატურის დიაპაზონში გაწმენდის წერტილამდე. შესწავლილი კომპლექსები ქმნიან ორ (SmF და SmС) ან სამ (SmB, SmF და SmС) სმექტურ ფაზას. მოკლე ლიგანდების მქონე კომპლექსებში (Dy და ErI კომპლექსები), SmB ფაზა არ შეინიშნება, როგორც ჩანს, იმის გამო, რომ SmF–SmB ფაზის გადასვლის ტემპერატურა მათთვის მინის გარდამავალი ტემპერატურის ქვემოთაა. ორიენტირებული ნიმუშების მახასიათებელია მთლიანობაში სუსტი ორიენტაცია თავად ფენის სტრუქტურის ორიენტაციის საკმარისად მაღალ ხარისხზე (S = 0.8). ამ შემთხვევაში, როგორც მოდელების დიფრაქციული გამოთვლებით ჩანს, კომპლექსების მოლეკულებს აქვთ წაგრძელებული კონფორმაცია, მაგრამ SmС ფაზაში არის მიდრეკილება მეზობელ ფენებში ლიგანდების ტერმინალური ფრაგმენტების უმნიშვნელო გადახურვისკენ. კომპლექსების დიფრაქციული პარამეტრების ქცევა ფაზური გადასვლების დროს ძლიერ არის დამოკიდებული როგორც მათ მოლეკულურ სტრუქტურაზე, ასევე მათ პრეისტორიაზე - ნიმუშების გაციების სიჩქარეზე ველზე ორიენტაციის დროს და ველის ბუნებაზე (ელექტრული ან მაგნიტური). მაგნიტურ ველში გაგრილების სიჩქარე გავლენას ახდენს SmF-SmC ფაზის გადასვლის ტემპერატურაზე. თუმცა, თუ ფაზის გადასვლა უფრო დაბალ ტემპერატურაზე უფრო მაღალი გაგრილების სიჩქარით, რომელიც შეინიშნება Ho კომპლექსში, შეიძლება აიხსნას გადაჭარბებული გაგრილების ეფექტით, მაშინ Dy კომპლექსში ეს ცვლა ხდება უფრო მაღალი ტემპერატურისკენ. მაგნიტურ ველში ნელი გაგრილების დროს ორიენტირებული ამ კომპლექსისთვის კიდევ ერთი უჩვეულო ფაქტია მცირეკუთხოვანი და ფართოკუთხიანი ანარეკლების სიგანეში დამახასიათებელი ცვლილებების ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ცვლილება (ნახ. 12). ანუ, დისპროზიუმის კომპლექსი იქცევა როგორც ორფაზიანი სისტემა: კომპლექსის ცენტრალური ნაწილები, რომლებიც ქმნიან ფენებს, არის ერთი ფაზა, ხოლო ლიგანდების კუდები, რომლებიც ქმნიან ერთგვარ შუალედს ფენებს შორის, მეორე ფაზაა. უფრო მეტიც, ორფაზიანი ბუნება ვლინდება როგორც მაგნიტური ველის ეფექტი, რომელშიც კომპლექსის ცენტრალური ნაწილი (პარამაგნიტი უარყოფითი მაგნიტური ანისოტროპიით) და ლიგანდის კუდები (დადებითი დიამაგნიტური ანისოტროპიით) უნდა იყოს განსხვავებული ორიენტირებული. მინდორში სწრაფი გაციებისას არანაირი ეფექტი არ შეინიშნება, ვინაიდან ამ შემთხვევაში კომპლექსის მოლეკულა იქცევა როგორც ერთი მთლიანობა. დადებითი მაგნიტური ანიზოტროპიის მქონე ერბიუმის კომპლექსების შემთხვევაში (ცხრილი 2), ფაზური გადასვლის დროს ანარეკლების სიგანეში დამახასიათებელი ცვლილებები ხდება სინქრონულად, როგორც ერთფაზიან სისტემაში, ვინაიდან არ არსებობს კონფლიქტი, რომელიც დაკავშირებულია ცენტრალურის ორიენტაციასთან. კომპლექსის ნაწილი და ლიგანდების პერიფერიული ჯგუფები მაგნიტურ ველში (სურ. 12). ბრინჯი. 12 Dy (მარცხნივ) და ErII (მარჯვნივ) კომპლექსების ფართოკუთხიანი () და მცირეკუთხიანი () მაქსიმუმების ტემპერატურული დამოკიდებულება. ორიენტაცია ნელი (,) და სწრაფი (,) გაგრილების დროს მაგნიტურ ველში 1,2 ტ. როდესაც Dy კომპლექსი ორიენტირებულია მუდმივი ელექტრული ველით SmC ფაზაში, არსებობს ფენის პერიოდის შესამჩნევი შემცირების ტენდენცია, ხოლო დაბალი ტემპერატურის ფაზაში ფენის პერიოდი ემთხვევა მოლეკულის სიგრძეს, როგორც SmB ფაზა. ამ შემთხვევაში, ფაზური გადასვლისას მცირე კუთხით ასახვის სიგანეში შესამჩნევი ცვლილებები არ შეინიშნება, ხოლო ფართოკუთხიანი არეკვლის სიგანე მნიშვნელოვნად იზრდება ფაზური გადასვლის შემდეგ. მიზეზი ორიენტაციის მექანიზმია. მუდმივ ელექტრულ ველში დადებითი დიელექტრიკული ანიზოტროპიის მქონე კომპლექსის მოლეკულები ველის პარალელურად ორიენტირებას ახდენენ. SmC ფაზაში საგრძნობლად გაზრდილი გამტარობის გამო, რომელიც მაქსიმალურია ფენების გასწვრივ, შეინიშნება მინდვრის გასწვრივ მათი შემობრუნების ტენდენცია. ეს არის ორიენტაციის კონფლიქტი, რომელიც იწვევს ფენაში მოლეკულების დახრილობის ზრდას. კომპლექსების რენტგენოლოგიურმა გამოსახულებამ -15°C-მდე გაცივებისას აჩვენა, რომ ისინი არ კრისტალიზდებიან, მაგრამ ინარჩუნებენ სმექტიკურ სტრუქტურას სტრუქტურირებული შრეებით (SmF ან SmB) ვიტრიფიცირებულ მდგომარეობაში. ამ ფაქტიდან გამომდინარე, შეიძლება მოსალოდნელი იყოს, რომ LB ფილმების მრავალშრიანი სტრუქტურა იმავე ზომით კონსერვატიული იქნება. ხოლო ლანთანიდის კომპლექსებზე დაფუძნებული ლანგმუირის ფენების ფორმირებისას მიღებული იზოთერმები იგივე ტიპისაა, ნახ. 13. ისინი ხასიათდებიან ნულოვანი საწყისი წნევით და გააჩნიათ მთელი რიგი გადახრები, რაც მიუთითებს მცურავ ფენაში სტრუქტურულ-ფაზური გარდაქმნების კომპლექსურ ხასიათზე, კომპლექსების კონფორმაციის ცვლილების გამო, რომელიც განსხვავდება წაგრძელებულიდან (თხევადში). -გაფართოებული ფაზა) ძალიან ძლიერად მოხრილამდე (შედედებულ ფაზაში). იზოთერმაზე პირველი პლატო შეესაბამება კონდენსირებული მონოფენის ორშრედ გადაქცევას, ხოლო მეორე შეესაბამება სტრუქტურულ გარდაქმნებს, რომლებიც დაკავშირებულია ორშრიანი სტრუქტურის ზედა ფენის კომპლექსების კონფორმაციის ცვლილებასთან, ისევ მოხრილიდან წაგრძელებულამდე ( ამ შემთხვევაში, მოლეკულები დგანან კუდებზე). ქვეფაზის ტემპერატურის ან მონოფენის შეკუმშვის სიჩქარის მატება იწვევს პლატოს გადაგვარებას და ფაზური გადასვლების ცვლას თითო მოლეკულაზე უფრო დიდ უბნებზე. ამ შემთხვევებში, მცურავი ფენა ხდება ნაკლებად სტაბილური მეტი ჰეტეროგენურობის გამო. კომპლექსებზე დაფუძნებული LB ფილმების შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მათი სტრუქტურა დამოკიდებულია დეპონირების წნევაზე, ცხრილი 1. 3. დაბალი გადაცემის წნევის დროს (პლატომდე) წარმოიქმნება ნამცხვრის მსგავსი სტრუქტურები უფრო მოკლე პერიოდით (დიდი მოლეკულური დახრილობა), ვიდრე მაღალ წნევაზე (პირველი პლატოს ზემოთ), როდესაც LB ფირის სტრუქტურა ძალიან ახლოსაა. დაბალტემპერატურული სმექტიკის სტრუქტურა ნაყარ ნიმუშში. მეორე პლატოს ზემოთ ზეწოლის დროს მცურავ ფენაში შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა ტიპის სტრუქტურები მისი არაერთგვაროვნების გამო, ცხრილი 1. 3. თხევად-კრისტალური სტრუქტურის უნარი, რეაგირება მოახდინოს მაგნიტურ ველზე, გამოყენებული იქნა ლანთანიდის კომპლექსების მაკროსკოპულად უფრო მოწესრიგებული თხელი ფენების შესაქმნელად, ვიდრე სტანდარტული LB ტექნოლოგია გვთავაზობს. როდესაც მაგნიტური ველი შედის მცურავი ფენის ფორმირებაში (ნახ. 11), შესაძლებელი ხდება ბიაქსიალური ტექსტურის მქონე ფირის სტრუქტურების მიღება. შექმნილი მაგნიტური დანამატი საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ველი ინდუქციით B=0,05 T (H=4·104 A/m). როგორც Freedericksz-ის კრიტიკული ველის (Hc=2·102 ა/მ) გამოთვლა აჩვენებს, ეს საკმარისია ქვეფაზის ზედაპირზე მეზოგენური კომპლექსების ორიენტირებისთვის. გადაცემის წნევა და სტრუქტურული მონაცემები Dy კომპლექსის LB ფილმებისთვის. Reflex d, I, rel. ერთეულები Reflex d, I, rel. ერთეულები Reflex d, I, rel. ერთეულები მაგნიტური ველის თანდასწრებით კომპლექსებზე დაფუძნებული ლანგმუირის ფენების ფორმირებისას იზოთერმებზე ჩნდება რიგი დამახასიათებელი განსხვავებები, ნახ. 15. ეს არის წნევის მომატების მოგვიანებით დაწყება საწყის ნახ. 14. მაგნიტური ველის კონფიგურაცია ნახ. 15. -Tb კომპლექსის იზოთერმები, პროგნოზები აბანოს LB სიბრტყეზე. 1 - მიღებული აბაზანის კედლის მონოფენების ფორმირებისას, 2 - ბარიერი, 3 - ფირფიტა ველის გარეშე (a) და მონოფენის წარმოქმნის მაგნიტური ეტაპის არსებობისას, 1-2 მონაკვეთის სიგრძის შემცირება, შესაბამისი მონოფენის გაზის ფაზაში, წნევის უფრო სწრაფი მატება თხევად გაფართოებულ ფაზაზე გადასვლის შემდეგ (სეგმენტი 2-3), გადაადგილება დამახასიათებელი დეფექტების ან პლატოებისკენ იზოთერმებზე შედედებული ზონაში. მდგომარეობა (3-4 მონაკვეთი იზოთერმაზე შეესაბამება 1-ლ შედედებულ ფაზას, ხოლო 4-5 შეესაბამება ორშრიანი ფორმირების სტადიას). აქ მოქმედებს ველზე მოლეკულების მოწესრიგების ეფექტი - შეფუთვა უფრო მკვრივი ხდება. მაგნიტური ველის ეფექტი ასევე ვლინდება LB ფილმების სტრუქტურაში. მაგალითად, დაბალი (6 მნნ/მ) წნევის დროს მიღებულ Dy და Tb კომპლექსების ფილმებში, შრეთაშორისი პერიოდები შესამჩნევად იზრდება და უტოლდება მაღალი (19 მნნ/მ) წნევის დროს მიღებული ფილმების პერიოდს. ამავდროულად, ელექტრონის დიფრაქციული ექსპერიმენტი მიუთითებს ფირის სიბრტყეში ტექსტურის გამოჩენაზე, ნახ. 16-ბ. თუმცა, ბიაქსიალური ფილმის მიღება შესაძლებელია მხოლოდ მონოფენების დეპონირებით შედარებით დაბალ წნევაზე (mN/m). მიზეზი მდგომარეობს მოლეკულების კონფორმაციულ რელაქსაციაში. მაღალი წნევის დროს, კომპლექსის მოლეკულები მონოფენაში ძლიერად არის მოხრილი და წყლის ზედაპირიდან გამოყოფისას ისინი სწორდება ველის მიერ მითითებული აზიმუთალური ორიენტაციის განადგურებით. დაბალი წნევის დროს მოლეკულები ოდნავ მოხრილია და კონფორმაციული რელაქსაცია არც ისე კატასტროფულია აზიმუთალური ორიენტაციისთვის. ბიაქსიალური ტექსტურა ფილმში ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას სტუმარ-მასპინძლის ეფექტის გამოყენებით. სიტუაცია, როდესაც სტუმარი მოლეკულები მაგნიტური ველის თანდასწრებით მცურავი მონოფენის ფორმირების ეტაპზე ორიენტირებული იყო კომპლექსის მოლეკულებით, განხორციელდა ულტრათხელი ფილმების მისაღებად პლანარული ანიზოტროპიით სხვადასხვა სისტემაში. ასე რომ, ErII კომპლექსის ნარევის ჰეტერომოლეკულური მცურავი ფენების საფუძველზე - ტეტრაშენაცვლებული პორფირინი მოლარული კონცენტრაციით 1:2.4, შესაბამისად, მიიღეს ოპტიკურად ანიზოტროპული LB ფილმები საკმარისად მაღალი ანიზოტროპიით (ორიენტაციის ხარისხი S = 0.84). ამ სისტემაში კომპლექსის მოლეკულები ორიენტირებულია არა ცალკეულ პორფირინის მოლეკულებზე, არამედ მათ აგრეგატებზე, რაც მიუთითებს პლატოს გამოჩენაზე -A იზოთერმის საწყის რეგიონში, რომელიც სხვაგვარად ძალიან ჰგავს ErII კომპლექსის იზოთერმს. . პლანარული გამტარობის მოცემული ანიზოტროპიით LB ფილმების შესაქმნელად გამოიყენებოდა გვირგვინის ეთერი - ნატრიუმის ლაურატი - ტერბიუმის ტრინარული სისტემის კომპლექსი (მოლური თანაფარდობა იცვლებოდა შესაბამისად 1:2:1-დან 100:200:1-მდე). მთლიან სტრუქტურაში ყველა მოლეკულის თავსებადობა ეფუძნებოდა იმ ფაქტს, რომ გვირგვინის ეთერ-ნატრიუმის ლაურატის ნარევი და ტერბიუმის კომპლექსი (ადრე შესწავლილი) ქმნიან დახრილ კვაზიwww.sp-department.ru ორგანზომილებიან ფენოვან სტრუქტურებს არც თუ ისე განსხვავებული პერიოდებით. LB ფილმში. ტერბიუმის კომპლექსის მოლეკულების უარყოფითი მაგნიტური ანისოტროპია იწვევს იმ ფაქტს, რომ მცურავი ფენის მოლეკულები ორიენტირებულია მაგნიტური ველის პერპენდიკულურად, რაც აიძულებს ანიზომეტრულ გვირგვინის ეთერის მოლეკულებს იმავე გზით ორიენტირებას. გამტარ არხების ორიენტაცია ამ შემთხვევაში უნდა უზრუნველყოს მაქსიმალური ელექტროგამტარობა მაგნიტური ველის ხაზების პარალელურად. იმისათვის, რომ იონგამტარი არხები LB ფილმში იყოს ორიენტირებული ფენის გასწვრივ, გვირგვინის ეთერის მოლეკულები (მათი შემადგენელი ნაწილები) უნდა იყოს დახრილი კიდეზე, რაც შეესაბამება სტრუქტურულ მოდელებს, რომლებიც დადგენილ იქნა გვირგვინის ეთერებზე დაფუძნებული ფილმების შესწავლისას. გვირგვინის ეთერისა და ნატრიუმის ლაურატის ნარევი. მონოფენის მყარ სუბსტრატზე გადატანისას შენარჩუნებულია გამტარ არხების აზიმუთალური ორიენტაცია, რაც დასტურდება არა მხოლოდ ელექტრონული დიფრაქციით, არამედ LB ფილმების პლანარული გამტარობის პირდაპირი გაზომვებით სხვადასხვა მიმართულებით (ნახ. 17). . ანალოგიური შედეგები იქნა მიღებული LB ფილმებისთვის, რომლებიც დაფუძნებულია სამმაგი სისტემით განსხვავებულ DB24crown8 – C60 ფულერენ–ტერბიუმის კომპლექსზე. ბრინჯი. ნახ. 17. გვირგვინის ეთერის - ნატრიუმის ლაურატი - ტერბიუმის კომპლექსის LB ფირის ელექტროდის კონფიგურაცია და ელექტრული გამტარობა (G) მაგნიტური ველის გასწვრივ (მიმართულება A) და გასწვრივ (მიმართულება B) კომპონენტების სხვადასხვა მოლური თანაფარდობით. Go არის სუფთა სუბსტრატის გამტარობა. ფილმის პლანური გამტარობის ანიზოტროპია იზრდება ნარევში ტერბიუმის კომპლექსის მოლეკულების კონცენტრაციის შემცირებით, ნახ. 17. ეს ხდება გამტარ არხების სტრუქტურაზე ამ მოლეკულების დამაბნეველი ეფექტის შემცირების გამო. ამავდროულად, ტერბიუმის კომპლექსის მოლეკულების გიგანტური მაგნიტური მომენტები, მათი შედარებით დაბალი კონცენტრაციის შემთხვევაშიც კი, შესაძლებელს ხდის გვირგვინის ეთერის - ნატრიუმის ლაურატის ან გვირგვინის ეთერის მოლეკულების მიერ წარმოქმნილი დომენის სტრუქტურის ორიენტირებას. -C60 კომპლექსები. ძირითადი შედეგებიდა დასკვნები 1. ნაჩვენებია, რომ მეზოგენური აკრილატების მიერ წარმოქმნილ პოლარული სიმეტრიის მქონე სტრუქტურებში, დიპოლური მომენტების კომპენსაცია შეიძლება მოხდეს არა მხოლოდ ცალკეული მოლეკულების დონეზე, არამედ პოლარული მოლეკულებიდან დიმერების ფორმირებისას. ქირალური ფრაგმენტის არსებობა სტერილურად აფერხებს ბმის დიპოლური მომენტების კომპენსაციას როგორც მოლეკულაში, ასევე მოლეკულურ შეფუთვაში. C = O ჯგუფის დამატება მოლეკულის კუდის ნაწილზე ცვლის მოლეკულური შეფუთვის ბუნებას; დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედების გამო, სტრუქტურა ხდება უფრო კონსერვატიული აზიმუტალური შეუსაბამობის მიმართ (რაც ხსნის პოლარულის წარმოქმნას. Cr-H* ფაზა) და ფაზური გამოყოფა (ქირალური და აქირალური აკრილატების LC ნარევებში). ნარევებში აქირალური კომპონენტის სიგრძის ზრდა იწვევს მეზობელ ფენებში გადახურული მოლეკულების ნორმალური სმექტის წარმოქმნას. დიდი აზიმუთალური შეუსაბამობა არის მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც ხელს უშლის ამ ფაზებში პოლარული ფენების წარმოქმნას. 2. დადგენილია, რომ ქირალურ და აქირალურ აკრილატებზე დაფუძნებული ჰომოპოლიმერები და კოპოლიმერები და მათი ნარევები ქმნიან სმექტურ სტრუქტურებს პოლარული ორშრეებით. ქირალური და აქირალური კომპონენტების განაწილება ორშრიანი ფენებში დამოკიდებულია მათი კონცენტრაციის თანაფარდობაზე კოპოლიმერში. კოპოლიმერში ქირალური და აკირალური კომპონენტების სხვადასხვა სიგრძის და ორშრის ფენებში მათი არათანაბარი თანაფარდობის შემთხვევაში, დამახასიათებელი სტრუქტურული ცვლილებები შეინიშნება იგივე ტიპის სმექტური ფაზების შიგნით (მიკროფაზის ერთგვარი გამოყოფის შემთხვევა). ჰელიკოიდური სტრუქტურის სიმაღლე იზრდება ორშრის ფენებში ქირალური და აქირალური კომპონენტების ერთიდაიგივედან არათანაბარ თანაფარდობამდე გადასვლისას. ქირალური კომპონენტის დაბალ კონცენტრაციაზე შეიმჩნევა შევრონული სტრუქტურა (CPL1-325-ისთვის). კოპოლიმერების ორიენტირების გზა შესამჩნევად მოქმედებს მათ სტრუქტურაზე. როდესაც ორიენტირებულია მუდმივი ელექტრული ველით 1106 ვ/მ-მდე, ჰელიკოიდური სტრუქტურა რჩება დაუწუნავი, ფენოვანი სტრუქტურის ორიენტაციის ხარისხი უფრო მაღალია, ვიდრე ორიენტაცია მაგნიტურ ველში. მაგნიტური ორიენტირებით, კოპოლიმერის გვერდითი ჯგუფების ორიენტაციის ხარისხი და მათი მთარგმნელობითი დალაგება უფრო მაღალია. 3. ნაჩვენებია, რომ კოპოლიმერში ქირალური და აკირალური კომპონენტების ერთნაირი თანაფარდობით, ენერგეტიკული სხვაობა პოლარულ და არაპოლარულ მდგომარეობებს შორის მინიმალურია, რამაც შეიძლება ხელი შეუწყოს ნიმუშის პოლარიზაციას ელექტრულ ველში (რომელიც საგრძნობლად მეტი უნდა იყოს ვიდრე 1106 ვ/მ). 4. ნაჩვენებია, რომ სავარცხლის ფორმის პოლიმერული მოლეკულებისგან წარმოქმნილი LB ფირის რენტგენის ამორფული სტრუქტურის მიზეზი არის ძირითადი ჯაჭვის შეზღუდული მოქნილობა, რაც იწვევს ფხვიერი და არათანაბარი მცურავი ფენის წარმოქმნას. წყლის ზედაპირი. მაგალითად, ტყვიის სტეარატის საფუძველზე წარმოქმნილი სპეცერის მონოშრეების გამოყენებით, შესაძლებელია ცალკეული ფენების განსხვავება LB ფილმში და რადიოგრაფიულად ნახოთ რეგულარული მრავალშრიანი სტრუქტურა. 5. დადგენილია, რომ პარაშენაცვლებული ბიფენილები წარმოქმნიან მონოფენებს, რომლებიც უფრო მკვრივი და მდგრადია კოლაფსის მიმართ, ვიდრე ფენილ ბენზოატები. ბიფენილის კომპონენტის კონცენტრაციის ზრდა ნარევების მცურავ მონოფენებში ასევე ზრდის მათ სტაბილურობას. მოლეკულების კუდის ფრაგმენტის სტრუქტურა ყველაზე ძლიერ გავლენას ახდენს მონოფენების სიმკვრივესა და სტაბილურობაზე: კუდში კარბონილის ჯგუფის არსებობა და მისი სიგრძის ზრდა იწვევს მონოფენების და ბიფენილებისა და ფენილბენზოატების სიმკვრივისა და სტაბილურობის ზრდას. 6. ნაჩვენებია, რომ რეგულარული პოლარული ფილმები შეიძლება წარმოიქმნას მეზოგენური პარა-ჩანაცვლებული ბიფენილებისგან და მათი ნარევებისგან ფენილ ბენზოატებთან LB ტექნოლოგიის გამოყენებით. ამ შემთხვევაში, ვლინდება გარკვეული კორელაციის არსებობა LB ფილმების სტრუქტურაში და შესწავლილი ნაერთების ნაყარი ფაზების სტრუქტურაში. LB ფილმების კვაზიორგანზომილებიანი სტრუქტურის სტაბილიზაცია UV პოლიმერიზაციით შესაძლებელია მხოლოდ C=C ბმების სკრინინგის არარსებობის შემთხვევაში მოლეკულების ტერმინალური ფრაგმენტებით. 7. დადგენილია, რომ ჰომო- და ჰეტერომოლეკულური მცურავი მონოფენების ულტრაიისფერი სხივების პოლიმერიზაცია, როგორც წესი, თან ახლავს მათ შეკუმშვას და იწვევს მდგრადობის მატებას. ამასთან, მოლეკულების მონოშრეში დიდი დახრილობის შემთხვევაში, ულტრაიისფერი გამოსხივების შემდეგ წარმოქმნილი პოლიმერის გვერდითი ჯგუფები დევს წყლის ზედაპირზე და მონოფენა იწყებს კოლაფსს თითქმის ერთდროულად კომპრესიული ბარიერის მოძრაობის დაწყებისთანავე. . თეორიული ფიზიკა დისერტაციის აბსტრაქტი ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხისთვის ნოვოსიბირსკი - 2011 წ. ატკარსკაია აგატა სერგეევნა წრფივი ჯგუფების იზომორფიზმი ასოციაციურ რგოლებზე სპეციალობა 01.01.06 მათემატიკური ლოგიკა, ალგებრა და რიცხვების თეორია დისერტაციის აბსტრაქტი ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხისთვის მოსკოვი 2014, მ.ვ. ლომონოსოვის სახელობის...“. «პონომარევი ივან ვიქტოროვიჩი მაიონებელი გამოსხივების დეტექტორების სტრუქტურები, რომლებიც დაფუძნებულია ეპიტაქსიალურ გალიუმ არსენიდის სპეციალობაზე 01.04.10 – ნახევარგამტარული ფიზიკა დისერტაციის აბსტრაქტი ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა და მათემატიკური მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხისთვის. ..» «მირონოვი გენადი ივანოვიჩი ორგანზომილებიანი და ნანოსიმედიური სისტემების თეორია ძლიერი კორელაციებით ჰაბბარდის მოდელში 01.04.02 – თეორიული ფიზიკა დისერტაციის რეზიუმე მეცნიერებათა 20-20 დოქტორის ხარისხისთვის. და. ულიანოვი-ლენინა სამეცნიერო კონსულტანტი: ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი კოჩელაევი ბორის ივანოვიჩი ოფიციალური ოპონენტები:...» "არბუზოვი ანდრეი ალექსანდროვიჩი დიელექტრიკული სპექტრების ანალიზის თეორია და მეთოდები აღწერილია წილადი სიმძლავრის გამონათქვამებით რეალური და რთული კონიუგატური ექსპონენტებით სპეციალობა: 01.04.02 - თეორიული ფიზიკა დისერტაციის აბსტრაქტი დისერტაციის აბსტრაქტი ფიზიკის მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხისთვის200. მუშაობა გაკეთდა კაზანსკის უმაღლესი პროფესიული განათლების სახელმწიფო საგანმანათლებლო დაწესებულების თეორიული ფიზიკის განყოფილებაში ... " MUTINA Albina Rishatovna დილის შინაგანი მაგნიტური ველის გრადიენტები ფოროვან მედიაში: ექსპერიმენტული კვლევები სპეციალობა 01.04.07 - შედედებული ნივთიერების ფიზიკა დისერტაციის აბსტრაქტი ფიზიკა-მათემატიკური მეცნიერების კანდიდატის ხარისხისთვის. « დისერტაციები ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხზე ტომსკი 2007 წ. სამუშაო შესრულდა ტომსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ველის კვანტური თეორიის კათედრაზე. სამეცნიერო მრჩევლები: ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი სემნ ლეონიდოვიჩი...» "სელივანოვი ნიკიტა ივანოვიჩი ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების გავლენა ჩანაცვლებული აკრიდინის, კუმარინის და ნილოსის წითელის ფოტოპროცესებზე ხსნარებში და თხელ ფენებში მოლეკულების ფოტოფიზიკისა და ფოტოქიმიის ლაბორატორიაში, ტომსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ხელმძღვანელი: კანდიდატი..." პლეშინსკი ილია ნიკოლაევიჩი ხელახალი განსაზღვრული სასაზღვრო ამოცანები და კონიუგაციის ამოცანები ჰელმჰოლცის განტოლებისთვის და მაქსველის განტოლებების სისტემა 01.01.02 - დიფერენციალური განტოლებები თეზისის აბსტრაქტი ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხზე კაზანი - 2007 წ. ყაზანის სახელმწიფო უნივერსიტეტის უმაღლესი პროფესიული განათლების სახელმწიფო საგანმანათლებლო დაწესებულება. და. ულიანოვი-ლენინი ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი,...» „გადიროვი რუსლან მაგომედთახიროვიჩი ფოტოპროცესების ექსპერიმენტული და კვანტურ-ქიმიური შესწავლა ჩანაცვლებულ კუმარინებში 02.00.04 – ფიზიკური ქიმია დისერტაციის აბსტრაქტი ქიმიურ მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხისთვის ტომსკი – 2007 სახელმწიფო უმაღლესი პროფესიული განათლების სახელმწიფო საგანმანათლებლო დაწესებულება ტომსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტი...» „კრუტიკოვა ალა ალექსანდროვნა კომპოზიციური მასალების სპექტრული ანალიზი ნანოკრისტალურ სილიკონზე დაფუძნებული სპეციალობა: 02.00.02 – ანალიტიკური ქიმია დისერტაციის რეზიუმე ქიმიურ მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხისთვის მოსკოვი–2007 წ. მ.ვ. ლომონოსოვი სამეცნიერო მრჩეველი: ქიმიის დოქტორი, პროფესორი იშჩენკო ანატოლი ალექსანდროვიჩი ოფიციალური...» ლოპუხოვა სვეტლანა ვლადიმეროვნა ასიმპტოტური და რიცხვითი მეთოდები ჰომოგენური მოვლენების სპეციალური ნაკადების შესასწავლად 05.13.18 მათემატიკური მოდელირება, რიცხვითი მეთოდები და პროგრამული პაკეტები შესრულებულია დისერტაციის თეზისი - მეცნიერებათა მეცნიერებათა 2000 ხარისხის დისერტაცია. გამოყენებითი მათემატიკის და კიბერნეტიკის ფაკულტეტის ალბათობის თეორიისა და მათემატიკური სტატისტიკის GOU VPO Tomsk State University Science...» “Wang Qingsheng DEVELOPMENT OF NANOSTRUCTURUD CATHODE MATERIAL BAZED ON Li2FeSiO4 FOR LITHIUM-ION BATTERIES სპეციალობა 05.16.01 – ლითონის მეცნიერება და ლითონებისა და შენადნობების თერმული დამუშავება აბსტრაქტი დისერტაციის აბსტრაქტი სანკტ-ბურგის ტექნიკური მეცნიერების 4-20 ხარისხის დისერტაციისთვის. პეტერბურგის სახელმწიფო პოლიტექნიკური ... " „LUNEV IVAN VLADIMIROVICH STUDY OF THE Structure AND DIPOLE MOBILITY OF HYDROGEN BOUND SOLUTIONS BY THE METOD OF TIME დიელექტრიული სპექტროსკოპიის სპეციალობა 01.04.03 – შესრულებული იყო დისერტაცია რადიოფიზიკის 2 ხარისხის დისერტაციისთვის. ყაზანის სახელმწიფო უნივერსიტეტის რადიო ელექტრონიკის განყოფილებაში. ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატი, ხელმძღვანელი: ასოცირებული პროფესორი იუ.ა. გუსევი; კანდიდატი..." "ხაზირიში ენვერ ოსმანოვიჩის კვადრატული ფორმულა სინგულარული ინტეგრალების და სინგულარული ინტეგრალური განტოლებების ამოხსნის პირდაპირი მეთოდები Mathematical Analysis სპეციალობა 01.01.01 - მათემატიკური ანალიზის თეზისი იყო დისერტაციის2 დისერტაციის სახელმწიფო სამეცნიერო თეზისი. მათემატიკური ანალიზის უნივერსიტეტის ფიზიკურ და მათემატიკურ მეცნიერებათა ადი, პროფესორი გაბდულხაევი ბილსურ გაბდულხაევიჩი...“ შომპოლოვა ოლგა იგორევნა ხაზოვანი სისტემების ოპტიმალური კონტროლი არარეგულარული შერეული შეზღუდვებით და ოპტიმალური ტრაექტორიის გეომეტრიის განსაზღვრა სპეციალობა 05.13.01 - სისტემის ანალიზი, კონტროლი და ინფორმაციის დამუშავება (ინდუსტრია) დისერტაციის რეზიუმე ფიზიკური და მათემატიკური კანდიდატის ხარისხისთვის. მეცნიერებები მოსკოვი - 2012 წ. სახელმწიფო საბიუჯეტო მეცნიერებათა გამოთვლითი ცენტრი IM. ᲐᲐ. დოროდნიცინა რუსული ... " «UDK 517.917 BYKOVA TATYANA SERGEEVNA LYAPUNOVSKAYA REDUCIBILITY OF A LINEAR SYSTEM WITH EFECT 01.01.02 დიფერენციალური განტოლებები დისერტაციის აბსტრაქტი კანდიდატის ხარისხისთვის ფიზიკურ და მეცნიერებათა სახელმწიფო უნივერსიტეტში 2019-2012 მეცნიერება-მათემატიკური სამუშაო იყო. ხელმძღვანელი: ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი ტონკოვი ევგენი ლეონიდოვიჩი ოფიციალური ოპონენტები: ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი...» გარნაევა გუზელ ილდაროვნა ოპტიკური გარდამავალი ეფექტები უწმინდურ კრისტალებში გარე არაჰომოგენური ელექტრომაგნიტური ველების თანდასწრებით. ფიზიკური აღზრდის ფაკულტეტის ზოგადი და ექსპერიმენტული ფიზიკის უმაღლესი პროფესიული განათლების თათრული სახელმწიფო...» კუტუზოვი ალექსანდრე სერგეევიჩ კონდო-გისოსების მაგნიტური თვისებები და სპინის კინეტიკა და ზეგამტარი კუპრატები იტერბიუმის იონებით 01.04.02 - თეორიული ფიზიკა შესრულებული დისერტაციის რეფერატი იყო დისერტაციის თეზისი - მეცნიერებათა დისერტაციის თეზისი 2000 მაგისტრის ხარისხით. ყაზანის სახელმწიფო უნივერსიტეტის თეორიული ფიზიკა. და. ულიანოვი-ლენინი. ხელმძღვანელი: ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი კოჩელაევი ბორის ივანოვიჩი ოფიციალური...» მონო- და მულტიმოლეკულური ფილმების ფორმირების მეთოდი შეიმუშავეს ირვინგ ლანგმუირმა და მისმა სტუდენტმა კატარინა ბლოჯეტმა 1930-იან წლებში. ამჟამად ეს ტექნოლოგია, რომელსაც Langmuir-Blodgett მეთოდს უწოდებენ, აქტიურად გამოიყენება თანამედროვე ელექტრონული მოწყობილობების წარმოებაში. მეთოდის მთავარი იდეაა წყლის ზედაპირზე ამფიფილური ნივთიერების მონომოლეკულური ფენის წარმოქმნა და მისი შემდგომი გადატანა მყარ სუბსტრატზე. წყლის ფაზაში ამფიფილური ნივთიერების მოლეკულები განლაგებულია ჰაერ-წყლის ინტერფეისზე. ზედაპირული მონომოლეკულური შრის შესაქმნელად ზედაპირული ფენა შეკუმშულია სპეციალური დგუშების გამოყენებით (იხ. სურ. 1). თანმიმდევრული იზოთერმული შეკუმშვით იცვლება მონომოლეკულური ფირის სტრუქტურა, რომელიც გადის ორგანზომილებიანი მდგომარეობების სერიას, რომელსაც პირობითად მოიხსენიებენ როგორც აირის, თხევადი კრისტალის და მყარი კრისტალის მდგომარეობებს (იხ. ნახ. 2). ამრიგად, ფილმის ფაზური დიაგრამის ცოდნით, შეგიძლიათ გააკონტროლოთ მისი სტრუქტურა და მასთან დაკავშირებული ფიზიკოქიმიური თვისებები. ფილმის გადატანა მყარ მატარებელზე ხორციელდება ხსნარში ჩაძირვით და მისგან ბრტყელი სუბსტრატის მოცილებით, რომელზედაც ხდება ზედაპირის ფილმი. მონომოლეკულური ფილმის გადატანის პროცესი შეიძლება ბევრჯერ განმეორდეს, რითაც მიიღება სხვადასხვა მულტიმოლეკულური ფენა. 
ლანგმუირის ფილმის აღმოჩენის ისტორია
ლანგმუირის ფილმების სახეები
მეზოგენების სტრუქტურა ნაყარი ნიმუშებში და ლანგმუირ-ბლოჯეტის ფილმებში
ალექსანდროვი ანატოლი ივანოვიჩი
მეზოგენების სტრუქტურა მოცულობით ნიმუშებში
და LANGMUIR-BLODGETT-ის ფილმები
წინააღმდეგ შემთხვევაში Langmuir-Blodgett ფილმები; ლანგმუირ-ბლოჯეტის მეთოდი(ინგლისური) აბრ., LB) - მონო- და მულტიმოლეკულური ფილმების მიღების ტექნოლოგია ლანგმუირის მყარ ფილებზე გადატანით (თხევადი ზედაპირზე წარმოქმნილი ნაერთების ერთფენა).
აღწერა
ილუსტრაციები
Ავტორები
წყარო
