Langmuir blogging films bilang mga modelo ng mga organisadong istraktura. Teknolohiya ng Langmuir-blogett. Mga pag-install para sa paggawa ng mga pelikula
Amphiphilic na sangkap
Amphiphiles - mga kemikal na sangkap pagkakaroon ng parehong mga hydrophilic at hydrophobic na bahagi. Karaniwan silang hindi natutunaw sa tubig. Ang pangkat na hydrophobic ay isang malaking pagkabalisa sa hydrocarbon na may kadena tulad ng CH 3 (CH 2) n (n> 4). Ang pangkat na hydrophilic ay maaaring binubuo ng anionic carboxylates (RCO 2 -), sulfates (RSO 4 -), sulfonates (RSO 3 -) at cationic amines (RNH 3 +). Mayroon ding mga tulad zwitterionic hydrophilic group tulad ng glycerol, DPPC phospholipids, atbp Bilang karagdagan, may mga molekula na mayroong maraming mga hydrophilic at hydrophobic group, halimbawa, mga protina at enzyme. Nasa ibaba ang isang halimbawa ng tipikal na amphiphiles sa interface ng air-water.
Langmuir monolayer
Ang isang Langmuir monolayer ay isang makapal na layer ng isang molekula ng hindi matutunaw na organikong materyal na ipinamahagi sa isang may tubig na subphase. Monomolecular layer ay mahusay na pinag-aralan at ginagamit upang mabuo ang Langmuir Blodgett films (LB films), na nabuo kapag ang isang monolayer ay inilapat sa likidong yugto.
Gibbs monolayer
Ang Gibbs monolayer ay isang bahagyang natutunaw na amphiphile. Ito ay naiiba sa Langmuir's monolayer lamang sa solubility. Ang mga sangkap na ginamit upang makabuo ng isang Langmuir monolayer ay hindi matutunaw, upang ang mga molekula ay tumira sa interface ng air-water. Sa isang Gibbs monolayer, ang molekula ay "tumatalon" sa ibabaw ng tubig. Gayunpaman, walang mahigpit na linya ng paghahati sa pagitan ng mga monolayer na ito, dahil ang ganap na hindi malulutas na mga sangkap ay napakabihirang likas na likas. Ang paghihiwalay ng dalawang monolayer na ito ay posible lamang sa lalim ng tubig gamit ang isang pang-eksperimentong sukat.
Langmuir-Blodgett films
Ang isang Langmuir molekular na pelikula ay naglalaman ng isa o higit pang mga monolayer ng amphiphile na idineposito sa ibabaw ng isang likido sa pamamagitan ng paglulubog ng isang solidong substrate sa isang likido. Ang bawat bagong monolayer ay inilalapat sa bawat bagong paglubog at pagkuha, na nagbibigay-daan sa pagbuo ng mga film na may molekula na may eksaktong tumpak na mga halaga ng kapal. Ang mga monolayer ay karaniwang binubuo ng mga polar molecule - isang hydrophilic head at isang hydrophobic tail (halimbawa: fatty acid).
Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay natuklasan noong 1918 nina Langmuir at Catherine Blodgett, pagkatapos nito 16 taon na ang lumipas napag-alaman na ang pag-ulit ng eksperimento ay humahantong sa multi-layering.
Nasa ibaba ang 3 uri ng mga pelikulang Langmuir na ginawa ng patayong paraan ng pag-angat.
Bilang karagdagan, mayroon ding paraan ng pahalang na pag-angat ng Schaeffer. Dito ang chute ay bumaba nang pahalang sa likido, hinawakan ang monolayer at pahalang na gumagalaw upang maiangat ang pelikula. Sa kasong ito, ang kanal ay dapat na likas na hydrophobic.
Sa itaas ay isang diagram ng eskematiko ng pamamaraang pag-aangat ng Schaeffer.
Ang presyon ng ibabaw ng p ay tinukoy bilang p = S 0 - S f, kung saan ang S 0 at S f - pag-igting sa ibabaw malinis na air-water interface at subphase na may materyal na ipinamamahagi dito. Ito ay talagang isang pagbabago sa pag-igting sa ibabaw ng tubig dahil sa pagdaragdag ng isa pang molekula sa interface ng air-water.
Isotherm Pressure (TT) - Lugar (A)
Ang isang isotherm ay binubuo ng isang curve ng presyon sa ibabaw at lugar ng isang Molekyul sa isang nakapirming temperatura. Ang mga liko at kink ay nagpapahiwatig ng mga paglipat ng yugto.
Sa figure na may isotherm, maaari mong obserbahan ang iba't ibang mga lugar na naiiba sa compressibility. Una, sa mababang presyon, ang mga molekula ay nasa yugto ng gas (G). Pagkatapos, sa pagtaas ng presyon, lilitaw ang isang lugar ng likidong hitsura (LE). Na may isang mas mataas na pagtaas ng presyon, lilitaw ang isang seksyon ng likidong condensate. Dagdag dito, na may pagtaas ng presyon, sinusunod ang isang solidong yugto (S). Sa huli, ang isang pagtaas ng presyon ay humahantong sa ang katunayan na ang monolayer ay naging hindi matatag at bumagsak na may isang matalim pagbaba ng presyon. Para sa isang partikular na molekula, ang bawat hakbang ay nakasalalay sa katangian ng temperatura at rate ng pagsisiksik.
Ang paghahatid ratio ay tinukoy bilang tr = Am / Bilang, saan Am- pagbawas ng monolayer sa panahon ng pagtitiwalag, Bilang ay ang saklaw na lugar ng substrate. Perpekto tr = 1.
Stabilidad ng diagram
Ang kurba ng katatagan ay ang kamag-anak na pagbabago sa lugar ng isang monolayer sa paglipas ng panahon sa patuloy na presyon. Ang isang curve ng katatagan ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsukat ng lugar (A) kumpara sa oras (T) sa patuloy na presyon. Ipinapakita ng kurba kung gaano matatag ang monolayer, at pinapayagan din ang isa na hatulan kung anong mga proseso ang nangyayari sa monolayer sa isang tiyak na punto ng oras. Ang mga pangunahing katangian ng katatagan ay ipinakita rin dito.
Presyon kumpara sa time graph (P - V - T)
Ito ay isang graph ng mga pagbabago sa presyon sa paglipas ng panahon, sa kondisyon na ang rehiyon ng monolayer ay pare-pareho at matatag. Ang pangunahing pag-andar ng grapiko ay upang masukat ang adsorption kinetics ng mga molekula ng tubig na naroroon sa subphase sa paunang handa na mga ibabaw ng monolayer. Ipinapakita ng pigura sa ibaba ang mga kinetiko ng adsorption ng protina (egg albumin) sa iba't ibang mga lipid monolayer (octadecylamine, stearic acid, DPPC).
Ginamit ang dalawang mga plate na Wilhelmy upang masukat ang presyon sa ibabaw. Ang isa ay ginawa sa anyo ng isang filter ng papel, at ang isa pa ay nasa anyo ng isang plato na may magaspang na ibabaw. Sa aming kaso, ginagamit ang isang plate ng filter na papel, na kung saan ay ganap na natatakpan ng tubig at, sa katunayan, ay naging isang pagpapatuloy ng subphase. Dapat pansinin dito na ang anggulo ng contact ay magiging zero. Ang ibabaw ng platinum ng insert ay dapat na pinahiran ng sandblasting. Ang magaspang na platinum plate ay ganap na basa ng tubig, kaya't ang anggulo ng contact ay zero. Ang anggulo ng contact na zero ay hindi makukuha sa isang makinis na ibabaw. Ang plato ay dapat na sobrang manipis. Ang lapad ng plato, bilang isang panuntunan, ay kinuha katumbas ng 1 cm.
Hayaang ang isang plato ng haba l, lapad w at kapal t ay isawsaw sa tubig sa loob ng 1 oras. Pagkatapos ang nagresultang puwersang F ay maglaro, na kumikilos sa plato.
kung saan rho- density ng slab, rho 0- density ng tubig, g- pagpapabilis ng grabidad.
Natutukoy ngayon ang presyon ng ibabaw p = S 0 - S f, saan S 0 at S f- Pag-igting sa ibabaw ng purong subphase at subphase kasama ang materyal.
Ang pagsukat ng puwersa na kumikilos sa isang subphase ay ipinahayag bilang mga sumusunod:
DF = 2 (w + t). DS = 2 (w + t) p(isinasaalang-alang iyon h = const, qc ~ 0 kaya bakit Cos qc = 1)
Kung ang plate ay masyadong manipis, iyon ay t bale-wala kumpara sa w at kung ang lapad ng slab w = 1cm, kung gayon DF = 2 p o p = DF / 2.
Kaya, sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang presyon sa ibabaw ay kalahati ng bigat na sinusukat sa microbalance pagkatapos ng pag-zero sa malinis na tubig.
Pag-igting sa ibabaw
Ang pag-igting sa ibabaw ay isang pag-aari ng mga likido, na kung saan ay batay sa lakas ng cohesion ng mga walang simetrya na mga molekula sa o malapit sa ibabaw, dahil kung saan ang ibabaw ay may kaugaliang i-compress at makuha ang mga katangian ng isang nababanat na nababanat na lamad.
Nasa ibaba ang mga halaga ng pag-igting sa ibabaw sa iba't ibang mga sistema sa 293K (Weast, R. C. (Ed.). Handbook of Chemistry and Physics, 61st ed. Boca Raton, FL: CRC Press, p. F-45, 1981.).
Pagbabago ng pag-igting sa ibabaw sa interface ng air-water sa isang tukoy na temperatura (Weast, R. C. (Ed.). Handbook of Chemistry and Physics, 61st ed. Boca Raton, FL: CRC Press, p. F-45, 1981.).
| Temperatura˚C | Pag-igting sa ibabaw (erg cm -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 |
Angulo ng contact
Ang anggulo ng contact ng balanse ng isang likido sa isang solidong ibabaw ay sinusukat sa linya ng contact ng tatlong mga phase (likido, solid at gas).
Halimbawa
Ang mga hydrophobic surfaces (Larawan A) ay ang mga ibabaw na kung saan ang anggulo ng pakikipag-ugnay sa tubig ay lumampas sa 90 ° C. Kung ang anggulo ng pakikipag-ugnay sa tubig ay mas mababa sa 90 ° C, kung gayon ang ibabaw ay itinuturing na hydrophilic (Larawan B).
Ang mga pundasyon ng mga modernong konsepto ng mga pelikulang monomolecular ay inilatag sa mga gawa ni A. Pockels at Rayleigh noong huling bahagi ng ika-19 - maagang bahagi ng ika-20 siglo.
Sinisiyasat ang mga phenomena na nagaganap sa ibabaw ng tubig kapag nahawahan ito ng langis, nalaman ng Pockels na ang halaga ng pag-igting ng ibabaw ng tubig ay nakasalalay sa lugar ng ibabaw ng tubig at dami ng langis na inilapat sa ibabaw ng tubig.
Si Rayleigh, na nagpapaliwanag ng mga pang-eksperimentong resulta na nakuha ng Pockels, ay nagmungkahi na kapag ang isang sapat na maliit na dami ng langis ay inilapat sa isang ibabaw ng tubig, kusang kumakalat ito sa isang monomolecular layer, at kapag ang lugar ng ibabaw ng tubig ay bumababa sa isang kritikal na molekula, nabuo ang mga langis, hinahawakan bawat isa, isang mahigpit na naka-pack na istraktura, na humahantong sa isang pagbawas ng mga halaga ng pag-igting sa ibabaw ng tubig.
Ang pinakadakilang kontribusyon sa pag-aaral ng mga pelikulang monomolecular ay ginawa ni I. Langmuir. Ang Langmuir ang unang nagsagawa ng sistematikong pag-aaral ng mga lumulutang na monolayer sa ibabaw ng likido. Nagbigay ng paliwanag si Langmuir sa mga resulta ng mga eksperimento sa pagbawas ng pag-igting sa ibabaw ng mga may tubig na solusyon sa pagkakaroon ng surfactants, noong 1917. Bumuo ng isang disenyo ng aparato para sa direktang pagsukat ng panloob na presyon sa isang monolayer (Langmuir balanse) at iminungkahi ng isang bagong pang-eksperimentong pamamaraan para sa pag-aaral ng mga monomolecular layer. Ipinakita ni Langmuir na maraming hindi matutunaw na tubig na mga sangkap na amphiphilic, na mga polar na molekula organikong bagay naglalaman ng isang hydrophilic na bahagi - "ulo" at isang bahagi ng hydrophobic - "buntot", ay may kakayahang kumalat sa ibabaw ng tubig sa isang monomolecular layer upang mabawasan ang pag-igting sa ibabaw. Pag-aaral ng pagpapakandili ng presyur sa ibabaw (presyur sa ibabaw sa isang monolayer - ang ratio ng intermolecular repulsion force ng film counteracting compression sa haba ng yunit ng monolayer (N / m)) sa monolayer area, natuklasan ni Langmuir ang pagkakaroon ng iba`t ibang mga estado ng yugto ng monolayer.
Ang mga pelikulang pangmonomolecular ng hindi malulutas na mga sangkap na amphiphilic sa ibabaw ng isang likido ay tinatawag na Langmuir films.
Noong unang bahagi ng 1930s, isinagawa ni C. Blodgett ang paglipat ng mga monomolecular films ng hindi malulutas na fatty acid papunta sa ibabaw ng isang solidong substrate, kung kaya nakakakuha ng mga multilayer na pelikula.
Ang pamamaraang Blodgett, batay sa pamamaraang Langmuir, ay tinawag na teknolohiyang Langmuir-Blodgett, at ang mga pelikulang nakuha sa ganitong paraan ay tinawag na mga pelikulang Langmuir-Blodgett.
Isaalang-alang ang isang dalawang-yugto na gas-likid na sistema.
Ang mga molekula ng likido, na nasa dami ng yugto, nakakaranas ng pagkilos ng mga puwersa ng akit (kohesion) mula sa gilid ng mga nakapalibot na molekula. Ang mga puwersang ito ay nagbabalanse sa bawat isa at ang resulta ay zero. Ang mga Molecule na matatagpuan sa interface ng air-water ay nakakaranas ng mga puwersa ng iba't ibang mga lakas mula sa gilid ng magkadugtong na mga phase. Ang lakas ng akit ng isang dami ng yunit ng likido ay mas malaki kaysa sa isang yunit ng dami ng hangin. Kaya, ang nagreresultang puwersa na kumikilos sa Molekyul sa likidong ibabaw ay nakadirekta sa dami ng likido na bahagi, binabawasan ang lugar sa ibabaw sa pinakamaliit na posibleng halaga sa ilalim ng mga ibinigay na kundisyon.
Upang madagdagan ang ibabaw ng likido, kailangan mong gumawa ng ilang gawain upang mapagtagumpayan ang panloob na presyon ng likido.
Ang isang pagtaas sa ibabaw ay sinamahan ng isang pagtaas sa ibabaw ng enerhiya ng system - ang enerhiya ng Gibbs. Ang isang walang katapusang pagbabago sa ibabaw ng Gibbs enerhiya dG na may isang walang katapusan na pagbabago sa ibabaw dS sa isang pare-parehong presyon p at temperatura T ay ibinigay ng expression:
Nasaan ang pag-igting sa ibabaw. Kaya, ang pag-igting sa ibabaw
= (G / S) | T, p, n = const,
kung saan n ang bilang ng mga moles ng mga sangkap.
Kahulugan ng enerhiya: ang pag-igting sa ibabaw ay tiyak na libreng enerhiya sa ibabaw ng Gibbs. Pagkatapos ang pag-igting sa ibabaw ay katumbas ng gawaing ginugol sa pagbuo ng isang yunit ng ibabaw (J / m 2).
Kahulugan ng puwersa: ang pag-igting sa ibabaw ay isang puwersa sa isang pang-ibabaw na sukat dito at may kaugaliang mabawasan ang ibabaw ng isang katawan sa pinakamaliit na posible para sa isang naibigay na dami at kundisyon (N / m).
[J / m 2 = N * m / m 2 = N / m]
Ayon sa pangalawang batas ng thermodynamics, ang lakas na Gibbs ng isang system na kusang umaangkin sa isang minimum na halaga.
Sa pagtaas ng temperatura, bumababa ang halaga ng pag-igting sa ibabaw ng interface ng gas-likido.
Isaalang-alang natin ang pag-uugali ng pag-igting sa ibabaw sa interface ng gas-likido sa pagkakaroon ng isang surfactant.
Ang mga sangkap, ang pagkakaroon ng kung saan sa phase border ay humahantong sa isang pagbawas sa halaga ng pag-igting sa ibabaw, ay tinatawag na surfactants.
Ang mga surfactant ay mayroong isang asymmetric na molekular na istraktura, na binubuo ng mga pangkat na polar at di-polar. Ang pangkat ng polar ay may sandali ng dipole at mayroong isang affinity para sa polar phase. Ang mga pangkat –COOH, –OH, –NH 2, –CHO, atbp ay may mga katangian ng polar.
Ang di-polar na bahagi ng surfactant Molekyul ay isang hydrophobic hydrocarbon chain (radical).
Ang mga surfact molekula ay kusang bumubuo ng isang oriented monolayer sa interface alinsunod sa kundisyon ng pagbaba ng enerhiya ng Gibbs ng system: ang mga polar group ay matatagpuan sa may tubig (polar) phase, at ang mga hydrophobic radical ay naalis mula sa may tubig na daluyan at ipinapasok sa isang hindi gaanong polar phase - hangin.
Ang mga Molectant na Surfactant, lalo na ang kanilang mga hydrocarbon radical, na nasa interface ng air-water, ay mas mahina ang pakikipag-ugnay sa mga water Molley kaysa sa mga Molekyul ng tubig sa bawat isa. Kaya, ang kabuuang puwersa ng paghila bawat haba ng yunit ay nabawasan na nagreresulta sa pagbawas ng pag-igting sa ibabaw kumpara sa isang purong likido.
Ang pag-set up para sa pag-aaral ng mga Langmuir films at pagkuha ng Langmuir-Blodgett films ay may kasamang mga sumusunod na pangunahing unit:
isang lalagyan kung saan matatagpuan ang isang likido (subphase), na tinatawag na paliguan,
mga hadlang sa ibabaw na gumagalaw na tumutugma sa mga gilid ng paliguan,
Ang mga antas ng elektronikong Wilhelmy, para sa pagsukat ng halaga ng presyur sa ibabaw sa isang monolayer,
aparato para sa paglipat ng substrate.
Ang paliguan mismo ay karaniwang gawa sa polytetrafluoroethylene (PTFE), na nagbibigay ng pagkawalang-kilos ng kemikal at pinipigilan ang posibilidad ng paglabas ng subphase. Ang materyal para sa paggawa ng mga hadlang ay maaari ding maging isang hydrophobic fluoroplastic o ibang kemikal na hindi gumagalaw na materyal.
Isinasagawa ang thermal stabilization sa pamamagitan ng pag-ikot ng tubig sa pamamagitan ng isang sistema ng mga channel na matatagpuan sa ilalim ng ilalim ng paliguan.
Ang yunit ay matatagpuan sa isang base ng panginginig ng boses sa isang dalubhasang silid na may isang artipisyal na klima - "malinis na silid". Lahat ng ginamit na kemikal ay dapat na may pinakamataas na kadalisayan.
Upang masukat ang presyon ng ibabaw sa isang monolayer, ang mga modernong Langmuir-Blodgett na aparato ay gumagamit ng sensor ng presyon ng ibabaw - Wilhelmy electronic na balanse.
Ang operasyon ng sensor ay batay sa prinsipyo ng pagsukat ng puwersang kinakailangan upang mabayaran ang epekto sa Wilhelmy plate ng puwersa ng presyon ng ibabaw sa monolayer sa interface na "subphase-gas".
Isaalang-alang ang mga puwersang kumikilos sa plato ng Wilhelmy.
W, l, t - lapad, haba at kapal ng plato ni Wilhelmy, ayon sa pagkakabanggit; h ay ang lalim ng paglulubog sa tubig.
Ang nagresultang puwersa na kumikilos sa Wilhelmy plate ay binubuo ng tatlong mga bahagi: Force = Archimedes weight-force + pag-igting sa ibabaw.
F = glwt-’ghwt + 2 (t + w) cos,
kung saan, 'ang kapal ng plate at subphase, ayon sa pagkakabanggit, ay ang contact wetting anggulo, g ang acceleration libreng pagkahulog... Ang materyal ng Wilhelmy plate ay pinili upang = 0.
Ang presyon ng ibabaw ay ang pagkakaiba sa pagitan ng puwersa na kumikilos sa plato na isinasawsaw sa malinis na tubig at sa puwersang kumikilos sa plato na isinasawsaw sa tubig, na ang ibabaw nito ay natatakpan ng isang monolayer:
kung saan ang pag-igting sa ibabaw ng purong tubig. Ang Wilhelmy plate ay nailalarawan sa pamamagitan ng t< F / 2t = mg / 2t [N / m], kung saan m ang dami na sinusukat ng balanse ni Wilhelmy. Ang isang tampok ng pamamaraang Langmuir-Blodgett ay ang isang tuloy-tuloy na order na monomolecular layer ay paunang nabuo sa ibabaw ng subphase at pagkatapos ay inilipat sa ibabaw ng substrate. Ang pagbuo ng isang order na monolayer sa ibabaw ng subphase ay nangyayari tulad ng sumusunod. Ang isang tiyak na dami ng isang solusyon ng pagsubok na sangkap sa isang lubos na pabagu-bago ng solvent ay inilapat sa ibabaw ng subphase. Matapos ang pagsingaw ng pantunaw, isang monomolecular film ang nabuo sa ibabaw ng tubig, ang mga molekula kung saan matatagpuan nang sapalaran. Sa isang pare-pareho na temperatura T, ang estado ng monolayer ay inilarawan ng compression isotherm -A, na sumasalamin ng ugnayan sa pagitan ng presyon ng ibabaw ng hadlang at ng tukoy na molekular na lugar A. Sa tulong ng isang palipat-lipat na hadlang, ang monolayer ay na-compress upang makakuha ng isang tuloy-tuloy na pelikula na may isang malapit na pag-iimpake ng mga molekula, kung saan ang tiyak na lugar na molekular A ay humigit-kumulang katumbas ng cross-sectional area ng Molekyul, at mga hydrocarbon radical ay oriented halos patayo. Ang mga seksyon ng Linear sa -A na pagtitiwala, na tumutugma sa compression ng monolayer sa iba't ibang mga estado ng phase, ay nailalarawan sa halagang A 0 - ang lugar bawat molekula sa isang monolayer, na nakuha sa pamamagitan ng extrapolating ang linear na seksyon sa A axis (= 0 mN / m). Dapat pansinin na ang yugto ng estado ng isang monolayer ng isang sangkap na amphiphilic (AMPM) na naisalokal sa interface ng subphase-gas ay natutukoy ng balanse ng malagkit na cohesive ng mga puwersa sa sistema ng subphase-monolayer at nakasalalay sa likas na katangian ng sangkap at ang istraktura ng mga molekula, temperatura T, at komposisyon ng subphase. Ang gas na G, likidong L1, likidong kristal L2 at solidong kristal S monolayers ay nakikilala. Ang nabuong monolayer, na binubuo ng malapot na mga molekulang AMPV, ay inililipat sa isang solidong substrate na gumagalaw pataas pababa sa ibabaw ng tubig. Nakasalalay sa uri ng ibabaw ng substrate (hydrophilic o hydrophobic) at ang pagkakasunud-sunod ng intersection ng substrate na may ibabaw na subphase na may at walang isang monolayer, posible na makakuha ng mga LB na may isang simetriko (Y) o asymmetric (X, Z) na istraktura . Ang halaga ng presyon sa ibabaw kung saan isinasagawa ang paglipat ng isang monolayer sa isang substrate ay natutukoy mula sa compression isotherm ng isang naibigay na AMPI at tumutugma sa isang estado na may malapit na pag-iimpake ng mga molekula sa isang monolayer. Sa panahon ng paglipat, ang presyon ay pinananatiling pare-pareho dahil sa pagbawas ng lugar ng monolayer sa pamamagitan ng paglipat ng mga hadlang. Ang pamantayan para sa antas ng saklaw ng substrate na may isang monolayer ay ang transfer coefficient k, na natutukoy ng pormula: kung saan ang S ', S "ay ang lugar ng monolayer sa sandali ng simula ng paglipat at pagkatapos ng pagtatapos ng paglipat, ayon sa pagkakabanggit, ang Sn ay ang lugar ng substrate. Upang makakuha ng isang pare-parehong kapal ng Langmuir-Blodgett film, ang ibabaw ng substrate ay dapat magkaroon ng isang pagkamagaspang Rz<=50нм. Panimula
Ang Langmuir-Blodgett films ay isang panimulang bagong bagay ng modernong physics, at alinman sa kanilang mga pag-aari ay hindi pangkaraniwan. Kahit na ang mga simpleng pelikula na binubuo ng magkaparehong mga monolayer ay may bilang ng mga natatanging tampok, hindi man sabihing espesyal na itinayo na mga molekular na pagpupulong. Ang mga pelikulang Langmuir-Blodgett ay nakakahanap ng iba't ibang mga praktikal na aplikasyon sa iba`t ibang larangan ng agham at teknolohiya: electronics, optika, inilapat na kimika, micromekanika, biology, gamot, atbp. Langmuir monolayers ay matagumpay na ginamit bilang mga modelo ng bagay para sa pag-aaral ng pisikal na katangian ng mga nakaayos na dalawang-dimensional na istraktura . Ginagawa ng pamamaraang Langmuir-Blodgett na posible na baguhin nang simple ang mga pag-aari ng ibabaw ng monolayer at bumuo ng mga de-kalidad na coatings ng pelikula. Posible ang lahat ng ito dahil sa tumpak na kontrol ng kapal ng nagresultang pelikula, pagkakapareho ng patong, mababang pagkamagaspang at mataas, kung ang mga tamang kondisyon ay napili, pagdirikit ng pelikula sa ibabaw. Ang mga katangian ng mga pelikula ay maaaring madaling magkakaiba sa pamamagitan ng pagbabago ng istraktura ng ulo ng polar ng amphiphilic Molekyul, ang komposisyon ng monolayer, at pati na rin ang mga kondisyon ng paghihiwalay - ang komposisyon ng subphase at presyon sa ibabaw. Pinapayagan ng pamamaraang Langmuir-Blodgett ang pag-embed ng iba't ibang mga molekula at mga molekular na kumplikado, kabilang ang mga aktibong biologically, sa isang monolayer. 1. Ang kuwentong ito ay nagsisimula sa isa sa maraming libangan ni Benjamin Franklin, isang kilalang Amerikanong siyentista at kagalang-galang diplomat. Habang nasa Europa noong 1774, kung saan nag-ayos siya ng isa pang hidwaan sa pagitan ng Inglatera at Hilagang Amerika, nag-eksperimento si Franklin ng mga pelikulang langis sa ibabaw ng tubig sa kanyang bakanteng oras. Medyo nagulat ang syentista nang lumabas na isang kutsarang langis lamang ang kumakalat sa ibabaw ng isang lawa na may sukat na kalahating acre (1 acre ≈ 4000 m 2). Kung makalkula natin ang kapal ng nabuo na pelikula, lumalabas na hindi ito lalampas sa sampung nanometers (1 nm = 10 -7 cm); sa madaling salita, ang pelikula ay naglalaman lamang ng isang layer ng mga molekula. Ang katotohanang ito, gayunpaman, ay natanto 100 taon lamang ang lumipas. Ang isang tiyak na mausisa na Ingles na babae na nagngangalang Agnes Pockels, sa kanyang sariling bathtub, ay nagsimulang sukatin ang pag-igting ng ibabaw ng tubig na nahawahan ng mga organikong dumi, o, sa simpleng paglalagay, ng sabon. Ito ay naka-out na ang isang tuloy-tuloy na film ng sabon ay makabuluhang nagpapababa ng pag-igting sa ibabaw (alalahanin na ito ang enerhiya ng layer ng ibabaw sa bawat yunit ng yunit). Sumulat si Pockels tungkol sa kanyang mga eksperimento sa tanyag na pisiko sa Ingles at dalub-agbilang si Lord Rayleigh, na nagpadala ng liham sa isang kagalang-galang na journal kasama ang kanyang mga komento. Pagkatapos ay muling ginawa ni Rayleigh ang mga eksperimento ng Pockels at napunta sa sumusunod na konklusyon: "Ang mga napanood na phenomena ay lampas sa teorya ng Laplace, at ang kanilang paliwanag ay nangangailangan ng isang pamamaraang molekular." Sa madaling salita, medyo simple - phenomenological - pagsasaalang-alang ay naging hindi sapat, kinakailangan na magsangkot ng mga ideya tungkol sa istrakturang molekular ng bagay, na malayo pa rin sa halata at hindi karaniwang tinatanggap. Di nagtagal ang Amerikanong siyentista at inhenyero na si Irving Langmuir (1881… 1957) ay lumitaw sa eksenang siyentipiko. Pinabulaanan ng kanyang buong talambuhay na pang-agham ang kilalang "kahulugan" ayon sa kung aling "isang pisiko ay isa na nakakaintindi ng lahat, ngunit walang alam; ang isang chemist, sa kabaligtaran, ay nakakaalam ng lahat at hindi nakakaintindi ng anuman, habang ang isang physicochemist ay hindi alam at hindi maintindihan. Langmuir ay iginawad ang Nobel Prize na tiyak para sa kanyang trabaho sa pisikal na kimika, kapansin-pansin para sa pagiging simple at pag-iisip nito. Bilang karagdagan sa mga klasikal na resulta na nakuha ng Langmuir sa larangan ng thermionic emission, vacuum technology at pagsipsip, gumawa siya ng maraming mga bagong pang-eksperimentong pamamaraan na kinumpirma ang monomolecular na likas na katangian ng mga pang-ibabaw na pelikula at ginawang posible upang matukoy ang oryentasyon ng mga molekula at ang tukoy na lugar sinasakop ng mga ito. Bukod dito, ang Langmuir ang unang nagsimulang maglipat ng mga pelikulang may isang maliit na molekula - mga monolayer - mula sa ibabaw ng tubig patungo sa mga solidong substrate. Kasunod nito, ang kanyang mag-aaral na si Katharina Blodgett ay bumuo ng pamamaraan ng maraming paglilipat ng bawat monolayer pagkatapos ng isa pa, sa gayon ang isang nakasalansan na nakasalansan na istraktura, o multilayer, ay nakuha sa isang solidong substrate, na ngayon ay tinatawag na Langmuir-Blodgett film. Para sa isang monolayer na nakahiga sa ibabaw ng tubig, ang pangalang "Langmuir film" ay laging pinanatili, bagaman ginagamit din ito kaugnay ng mga multilayer na pelikula. 2. Molekyul sa sirena
Ito ay lumalabas na ang medyo kumplikadong mga molekula ay may kani-kanilang pagkagumon. Halimbawa, ang ilang mga organikong molekula na "gusto" na makipag-ugnay sa tubig, habang ang iba ay iniiwasan ang naturang pakikipag-ugnay, "natatakot" sa tubig. Ang mga ito ay tinawag ayon sa pagkakabanggit - hydrophilic at hydrophobic Molekyul. Gayunpaman, mayroon ding mga molekula tulad ng mga sirena - ang isang bahagi ay hydrophilic at ang isa naman ay hydrophobic. Kailangang malutas ng mga molekula ng sirena ang isang problema para sa kanilang sarili: maging sa tubig man sila dapat o hindi (kung sinusubukan naming ihanda ang kanilang may tubig na solusyon). Ang nahanap na solusyon ay tunay na Solomon: syempre, sila ay nasa tubig, ngunit kalahati lamang. Ang mga molekula ng sirena ay matatagpuan sa ibabaw ng tubig upang ang kanilang hydrophilic head (na, bilang panuntunan, ay naghihiwalay ng singil - isang sandali ng electric dipole) ay ibinaba sa tubig, at ang hydrophobic tail (karaniwang isang hidrokarbon chain) ay lumalabas sa ang nakapalibot na madase na medium (Larawan 1) ... Ang posisyon ng mga mermaids ay medyo hindi maginhawa, ngunit natutugunan nito ang isa sa mga pangunahing prinsipyo ng pisika ng mga sistema ng maraming mga maliit na butil - ang prinsipyo ng minimum na libreng enerhiya at hindi sumasalungat sa aming karanasan. Kapag ang isang monomolecular layer ay nabuo sa ibabaw ng tubig, ang mga hydrophilic head ng mga molekula ay nahuhulog sa tubig, habang ang mga hydrophobic buntot ay lumalabas nang patayo sa itaas ng ibabaw ng tubig. Ang isa ay hindi dapat isipin na ang ilang mga kakaibang sangkap lamang ay may isang ugali na matatagpuan sa dalawang yugto (may tubig at hindi may tubig), ang tinaguriang amphiphilicity. Sa kabaligtaran, ang mga pamamaraan ng pagbubuo ng kemikal ay maaaring, kahit papaano sa prinsipyo, "manahi" ng isang hydrophobic buntot sa halos anumang organikong Molekyul, sa gayon ang magkakaibang mga molekula ng sirena ay labis na malawak, at lahat sila ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga layunin. 3. Mayroong dalawang paraan ng paglilipat ng mga monolayer sa mga solidong substrate, na kapwa kahina-hinala na simple, dahil maaari silang literal na isagawa ng mga walang kamay. Ang mga monolayer ng amphiphilic Molekyul ay maaaring mailipat mula sa ibabaw ng tubig sa isang solidong substrate ng pamamaraang Langmuir-Blodgett (itaas) o ang Schaeffer na pamamaraan (ibaba). Ang unang pamamaraan ay binubuo sa "butas" sa monolayer na may isang patayong gumagalaw na substrate. Pinapayagan nito ang isa na makakuha ng mga layer ng parehong X - (ang mga molekular na buntot ay nakadirekta patungo sa substrate) at Z-type (pabalik na direksyon). Ang pangalawang pamamaraan ay simpleng pagpindot sa monolayer gamit ang pahalang na oriented substrate. Nagbibigay ito ng mga X-type na monolayer. Ang unang pamamaraan ay naimbento ni Langmuir at Blodgett. Ang monolayer ay ginawang isang likidong kristal gamit ang isang lumulutang na hadlang - dinala sa isang dalawang-dimensional na likidong kristal na estado, at pagkatapos ay literal na tinusok ng isang substrate. Sa kasong ito, ang ibabaw kung saan ililipat ang pelikula ay nakatuon nang patayo. Ang oryentasyon ng mga molekula ng sirena sa substrate ay nakasalalay sa kung ang substrate ay ibinaba sa pamamagitan ng isang monolayer sa tubig o, sa kabaligtaran, itinaas mula sa tubig patungo sa hangin. Kung ang substrate ay nahuhulog sa tubig, kung gayon ang mga buntot ng "mga sirena" ay nakadirekta patungo sa substrate (tinawag ni Blodgett ang istrakturang ito bilang isang X-type monolayer), at kung hinugot, kung gayon, sa kabaligtaran, mula sa substrate (Z- uri ng monolayer), Fig. 2a. Sa pamamagitan ng pag-ulit ng paglipat ng isang monolayer pagkatapos ng isa pa sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon, posible na makakuha ng mga multilayer-stack ng tatlong magkakaibang uri (X, Y, Z), na magkakaiba sa bawat isa sa kanilang mahusay na proporsyon. Halimbawa, ang mga multilayer ng mga X- at Z-type (Larawan 3) ay kulang sa gitna ng pagmuni-muni - pagbabaligtad, at mayroon silang isang polar axis na nakadirekta mula sa substrate o sa substrate, depende sa oryentasyon ng puwang na positibo at negatibo mga singil sa kuryente, iyon ay, depende sa direksyon ng electric dipole sandali ng Molekyul. Ang mga Y-type multilayer ay binubuo ng mga dobleng layer, o, tulad ng sinasabi nila, mga bilayer (sa pamamagitan ng paraan, itinatayo ang mga ito nang katulad sa mga biological membranes), at naging sentrong symmetric. Ang mga multilayer na istraktura ng X-, Z- at Y-uri ay naiiba sa oryentasyon ng mga molekula na may kaugnayan sa substrate. Ang mga istraktura ng mga uri ng X at Z ay polar, dahil ang lahat ng mga molekula ay "tumingin" sa isang direksyon (ang mga buntot ay nasa substrate o mula sa substrate para sa mga X- at Z-uri, ayon sa pagkakabanggit). Bigas 3. Mga istruktura ng X- at Z-type ang istraktura ay tumutugma sa isang hindi polar na dobleng layer na packaging, nakapagpapaalala ng isang aparato ng biological membrane. Ang pangalawang pamamaraan ay iminungkahi ni Schaeffer, isang mag-aaral din ng Langmuir. Ang substrate ay nakatuon sa halos pahalang at dinala sa light contact sa monolayer, na gaganapin sa solidong yugto (Larawan 2b). Ang monolayer ay dumidikit lamang sa substrate. Sa pamamagitan ng pag-ulit ng operasyong ito, makakakuha ka ng isang X-type na multilayer. Sa Fig. Ipinapakita ng 4 ang proseso ng pagtitiwalag ng isang monolayer kapag ang substrate ay itinaas mula sa subphase: ang mga hydrophilic head ng amphiphilic molekula ay "dumidikit" sa substrate. Kung ang substrate ay bumababa mula sa hangin papunta sa subphase, kung gayon ang mga molekula ay "dumidikit" dito na may mga buntot na hydrocarbon. ... Mga pag-install para sa paggawa ng mga pelikula Pangkalahatang diagram ng block ng pag-install ng Langmuir 1 - Langmuir bath; 2 - transparent na selyadong kahon; Napakalaking metal base plate; 4 - mga shock absorber; Movable hadlang; 6 - kaliskis ni Wilhelmy; 7 - Wilhelmy plate ng balanse; 8 - substrate; 9 - electric drive ng hadlang (5); - electric drive ng substrate (8); II - peristaltic pump; - ADC / DAC interface na may mga power amplifier; Personal na computer na IBM PC / 486.
Ang pag-install ay kinokontrol sa pamamagitan ng isang personal na computer gamit ang isang espesyal na programa. Upang sukatin ang presyon sa ibabaw, ginagamit ang isang balanse ng Wilhelmy (ang presyur sa ibabaw ng isang monolayer p ay ang pagkakaiba-iba sa mga pag-igting sa ibabaw sa isang malinis na ibabaw ng tubig at sa isang ibabaw na natatakpan ng isang surfactant monolayer). Sa katunayan, sinusukat ng balanse ni Wilhelmy ang puwersang F = F 1 + F 2, kung saan ang isang plato na basa sa tubig ay iginuhit sa tubig (tingnan ang Larawan 7). Ang isang piraso ng pansala na papel ay ginagamit bilang isang basang plato. Ang boltahe sa output ng balanse ng Wilhelmy ay tuwid na nauugnay sa ibabaw na presyon ng p. Ang boltahe na ito ay napupunta sa pag-input ng ADC na naka-install sa computer. Ang lugar ng monolayer ay sinusukat gamit ang isang rheostat, ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan na direktang proporsyonal sa halaga ng coordinate ng gumagalaw na hadlang. Ang signal mula sa rheostat ay pinapakain din sa input ng ADC. Upang maipatupad ang sunud-sunod na paglipat ng isang monolayer mula sa ibabaw ng tubig patungo sa isang solidong substrate na may pagbuo ng mga multilayer na istraktura, isang mekanikal na aparato (10) ay ginagamit na dahan-dahan (sa isang rate ng maraming mm bawat minuto) ay nagpapababa at nakakataas ng substrate (8 ) sa pamamagitan ng ibabaw ng monolayer. Habang ang mga monolayer ay sunud-sunod na inilipat sa substrate, ang dami ng sangkap na bumubuo ng monolayer sa ibabaw ng tubig ay bumababa, at ang palipat na hadlang (5) ay awtomatikong gumagalaw, pinapanatili ang presyon ng ibabaw na pare-pareho. Ang palipat-lipat na hadlang (5) ay kinokontrol ng isang computer gamit ang boltahe na ibinibigay mula sa output ng DAC sa pamamagitan ng isang power amplifier sa kaukulang motor. Ang paggalaw ng substrate ay kinokontrol mula sa control panel gamit ang mga knobs para sa magaspang at makinis na pagsasaayos ng bilis ng substrate. Ang supply boltahe ay ibinibigay mula sa power supply unit hanggang sa control panel, at mula doon sa pamamagitan ng power amplifier sa electric motor ng mekanismo ng pagangat. Awtomatikong pag-install KSV 2000 Ang pamamaraan ng pagkuha ng Langmuir-Blodgett films ay may kasamang maraming pagpapatakbo ng teknolohikal na elementarya, ibig sabihin elementarya na impluwensya sa system mula sa labas, bilang isang resulta kung saan nagaganap ang mga proseso ng pagbubuo ng istraktura sa system na "subphase - monolayer - gas - substrate", na sa huli ay natutukoy ang kalidad at mga pag-aari ng mga multistructure. Upang makuha ang mga pelikula, ginamit ang isang awtomatikong pag-install ng KSV 2000. Ang diagram ng pag-install ay ipinapakita sa Fig. walong Bigas 8. KSV 2000 diagram ng pag-install Ang isang simetriko na tatlong seksyon na Teflon cuvette 2 ay inilalagay sa ilalim ng proteksyon na takip 1 sa isang anti-panginginig ng talahanayan 11, kasama ang mga gilid kung saan gumagalaw ang mga hadlang ng Teflon sa kabaligtaran na direksyon 5. Natutukoy ang presyur sa ibabaw ng "subphase 4 - gas" na interface ng isang elektronikong sensor ng presyon ng ibabaw. Ang control unit 7 ay konektado sa pag-aalis ng mga hadlang sa motor 8 at tinitiyak ang pagpapanatili ng isang naibigay na presyon sa ibabaw (natutukoy mula sa compression isotherm at naaayon sa iniutos na estado ng monolayer) habang inililipat ang monolayer sa ibabaw ng substrate. Ang substrate 3 ay naka-clamp sa may-ari sa isang tiyak na anggulo sa ibabaw ng subphase at inililipat ng aparato 10 (nilagyan ng isang mekanismo para sa paglilipat ng substrate sa pagitan ng mga seksyon ng cuvette) gamit ang drive 9. Bago ang teknolohikal na pag-ikot, ang sa ibabaw ng subphase 12 ay paunang inihanda sa pamamagitan ng paglilinis sa tulong ng bomba 13. Ang pag-install ay awtomatiko at nilagyan ng isang computer 14. Ang pangunahing bahagi ng pag-install - isang Teflon cuvette (tuktok na pagtingin ay ipinapakita sa Larawan 9) - binubuo ng tatlong mga compartment: dalawa sa parehong sukat para sa pag-spray ng iba't ibang mga sangkap sa subphase at isang maliit na may isang malinis na ibabaw. Ang pagkakaroon ng ipinakita na pag-install ng isang tatlong-seksyon na cuvette, isang mekanismo para sa paglilipat ng substrate sa pagitan ng mga seksyon, at dalawang independiyenteng mga channel para sa pagkontrol sa mga hadlang na posible upang makakuha ng mga halo-halong Langmuir na pelikula na binubuo ng mga monolayer ng iba't ibang mga sangkap. Sa Fig. Ipinapakita ng 10 ang isa sa dalawang magkatulad na mga compartment ng cell na may isang sensor ng presyon sa ibabaw at mga hadlang. Ang lugar ng ibabaw ng monolayer ay nagbabago dahil sa paggalaw ng mga hadlang. Ang mga hadlang ay gawa sa Teflon at sapat na mabigat upang maiwasan ang pagtulo ng monolayer sa ilalim ng hadlang.
Bigas 10. Kompartimento ng cell Mga pagtutukoy sa pag-install: Ang maximum na laki ng substrate ay 100 * 100 mm Ang rate ng pagdeposito ng pelikula 0.1-85 mm / min Bilang ng mga deposition cycle ng 1 o higit pa Ang oras ng pagpapatayo ng pelikula sa isang ikot na 0-10 4 sec Saklaw ng pagsukat sa ibabaw na 0-250 mN / m presyon Katumpakan ng pagsukat 5 μN / m presyon sa ibabaw Malaking lugar sa pag-install 775 * 120mm Dami ng subphase 5.51 l Pagkontrol sa temperatura ng subphase 0-60 ° С Ang bilis ng hadlang 0.01-800 mm / min 5. Mga kadahilanan na nakakaapekto sa kalidad ng Langmuir-Blodgett films
Ang kalidad na kadahilanan ng mga pelikulang Langmuir-Blodgett ay ipinahayag bilang mga sumusunod paraan: K = f (K us, K mga, K pav, K ms, Kp), bigote - pagsukat ng mga aparato; Ktech - kadalisayan sa teknolohiya; Kpav - ang likas na physicochemical ng surfactant na sinabog sa subphase; K ms - phase state ng monolayer sa ibabaw ng subphase; Кп - uri ng substrate. Ang unang dalawang kadahilanan ay nauugnay sa disenyo at teknolohikal, at ang natitira - sa physicochemical. Ang mga aparato sa pagsukat ay may kasamang mga aparato para sa paglipat ng substrate at hadlang. Ang mga kinakailangan para sa kanila sa pagbuo ng mga multistructure ay ang mga sumusunod: Kakulangan ng mga mechanical vibration; Ang pagiging matatag ng bilis ng paggalaw ng sample; Pagpapatuloy ng bilis ng paggalaw ng hadlang; Pagpapanatili ng isang mataas na antas ng teknolohikal na kadalisayan Pagkontrol sa kadalisayan ng mga nagsisimula na materyales (paggamit ng dalisay na tubig bilang batayan ng subphase, naghahanda kaagad ng mga solusyon sa surfactant at electrolyte bago gamitin ito); Isinasagawa ang mga pagpapatakbo sa paghahanda, tulad ng pag-ukit at paghuhugas ng mga substrate; Paunang paglilinis ng ibabaw ng subphase; Paglikha ng isang quasi-closed volume sa lugar ng pagtatrabaho; Nagdadala ng lahat ng trabaho sa isang dalubhasang silid na may isang artipisyal na klima - "malinis na silid". Ang kadahilanan na tumutukoy sa likas na physicochemical ng surfactant ay nagpapakilala sa mga indibidwal na katangian ng sangkap bilang: Ang istraktura (geometry) ng molekula, na tumutukoy sa ratio ng mga pakikipag-ugnayan ng hydrophilic at hydrophobic sa pagitan ng mga molekula ng surfactant mismo at ng mga molekula ng surfactant at subphase; Natutunaw ng mga surfactant sa tubig; Mga katangian ng kemikal ng mga surfactant Upang makakuha ng mga pelikula ng mataas na pagiging perpekto sa istruktura, kinakailangan upang makontrol ang mga sumusunod na parameter: ibabaw na pag-igting sa monolayer at ang transfer coefficient na nagpapakilala sa pagkakaroon ng mga depekto sa LBF; temperatura ng paligid, presyon at halumigmig, Mga ph subphase, Rate ng pagdeposito ng pelikula Kadahilanan ng compressive para sa mga seksyon ng isotherm, tinukoy bilang mga sumusunod: kung saan (S, P) - mga coordinate ng simula at pagtatapos ng linear na seksyon ng isotherm. 6. Mga natatanging katangian ng mga pelikula
Ang multilayer ay isang panimulang bagong bagay ng modernong pisika, at samakatuwid ang anuman sa kanilang mga pag-aari (optikal, elektrikal, acoustic, atbp.) Ay ganap na hindi pangkaraniwang. Kahit na ang pinakasimpleng istraktura na binubuo ng magkaparehong mga monolayer ay may bilang ng mga natatanging tampok, hindi man sabihing espesyal na itinayo na mga molekular na pagpupulong. Sa sandaling alam na natin kung paano makakuha ng isang monolayer ng pantay na nakatuon na mga molekula sa isang solidong substrate, mayroong isang tukso na ikonekta dito ang isang mapagkukunan ng boltahe ng kuryente o, halimbawa, isang aparato sa pagsukat. Pagkatapos ay talagang ikonekta namin ang mga aparatong ito nang direkta sa mga dulo ng indibidwal na molekula. Hanggang kamakailan lamang, imposible ang gayong eksperimento. Ang isang electric field ay maaaring mailapat sa monolayer at ang paglilipat ng mga optikal na pagsipsip na banda ng sangkap ay maaaring sundin o ang tunneling kasalukuyang sa panlabas na circuit ay maaaring masukat. Ang pagkonekta ng isang mapagkukunan ng boltahe sa isang monolayer sa pamamagitan ng isang pares ng film electrodes ay humahantong sa dalawang napaka-nagpapahiwatig na epekto (Larawan 11). Una, binabago ng larangan ng kuryente ang posisyon ng mga banda ng pagsipsip ng ilaw ng molekula sa sukat ng haba ng haba ng haba. Ito ang klasikong epekto ng Stark (pinangalanan pagkatapos ng tanyag na pisisista ng Aleman na natuklasan ito noong 1913), na, gayunpaman, ay may mga kagiliw-giliw na tampok sa kasong ito. Ang punto ay ang direksyon ng paglilipat ng pagsipsip na banda, tulad ng ito ay naging, nakasalalay sa mutual na oryentasyon ng vector ng elektrikal na patlang at ang sandali ng intrinsic dipole ng Molekyul. At ito ang humahantong sa: para sa parehong sangkap at, bukod dito, para sa parehong direksyon ng patlang, ang pagsipsip na banda ay lumipat sa pulang rehiyon para sa X-type monolayer at sa asul - para sa Z-type monolayer. Kaya, ang direksyon ng paglilipat ng banda ay maaaring magamit upang hatulan ang oryentasyon ng mga dipol sa monolayer. Kwalipikado, ang sitwasyong pisikal na ito ay naiintindihan, ngunit kung susubukan ng isang tao na bigyang kahulugan ang mga paglipat ng mga banda nang may dami, ang pinaka-kagiliw-giliw na tanong ay nagmumula kung paano eksakto na ipinamamahagi ang patlang ng kuryente kasama ang isang komplikadong Molekyul. Ang teorya ng Stark effect ay binuo sa palagay ng mga point atoms at molekula (natural ito - pagkatapos ng lahat, ang kanilang laki ay mas maliit kaysa sa haba kung saan nagbabago ang patlang), narito ang diskarte ay dapat na magkakaiba, at mayroon ito hindi pa nabuo. Ang isa pang epekto ay ang daloy ng isang kasalukuyang tunneling sa pamamagitan ng isang monolayer (pinag-uusapan natin ang mekanismo ng paglabas ng kabuuan-mekanikal ng mga electron sa pamamagitan ng isang potensyal na hadlang). Sa mababang temperatura, ang kasalukuyang tunneling sa pamamagitan ng Langmuir monolayer ay talagang sinusunod. Ang isang dami ng interpretasyon ng pulos hindi pangkaraniwang kababalaghan na ito ay dapat ding isama na isinasaalang-alang ang kumplikadong pagsasaayos ng molekula ng sirena. At ano ang maibibigay ng koneksyon ng isang voltmeter sa isang monolayer? Ito ay lumabas na maaari mong subaybayan ang pagbabago sa mga de-koryenteng katangian ng Molekyul sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na mga kadahilanan. Halimbawa, ang pag-iilaw ng isang monolayer kung minsan ay sinamahan ng isang kapansin-pansin na muling pamamahagi ng singil sa bawat Molekyul na sumipsip ng isang dami ng ilaw. Ito ang epekto ng tinatawag na intramolecular charge transfer. Ang isang dami ng ilaw, tulad nito, ay gumagalaw ng isang electron kasama ang Molekyul, at ito ay nagpapahiwatig ng isang kasalukuyang kuryente sa panlabas na circuit. Sa gayon ang voltmeter ay nagrerehistro ng intramolecular electronic photoprocess. Ang paggalaw ng intramolecular ng mga singil ay maaari ding sanhi ng pagbabago ng temperatura. Sa kasong ito, ang kabuuang electric dipole moment ng monolayer ay nagbabago, at ang tinaguriang kasalukuyang pyroelectric ay naitala sa panlabas na circuit. Binibigyang diin namin na wala sa mga inilarawan na phenomena ang naobserbahan sa mga pelikula na may isang random na pamamahagi ng mga molekula sa mga orientation. Maaaring magamit ang mga pelikulang Langmuir upang gayahin ang epekto ng konsentrasyon ng ilaw na enerhiya sa ilang piling molekula. Halimbawa, sa paunang yugto ng potosintesis sa mga berdeng halaman, ang ilaw ay hinihigop ng ilang mga uri ng mga Molekyul na molekula. Ang mga natutuwang molekula ay nabubuhay nang sapat, at ang pagganyak ng sarili ay maaaring lumipat sa mga makapal na spaced na molekula ng parehong uri. Ang pagganyak na ito ay tinatawag na isang exciton. Ang "lakad" ng exciton ay nagtatapos sa sandaling ito ay pumapasok sa "balon ng lobo", ang papel na ginagampanan ng isang Molekyol na molekula ng isa pang uri na may isang maliit na mas mababang lakas ng paggulo. Sa napiling molekulang ito na ang enerhiya ay inililipat mula sa maraming mga exciton na nasasabik ng ilaw. Ang ilaw na enerhiya na nakolekta mula sa isang malaking lugar ay nakatuon sa isang microscopic area - isang "funnel for photons" ang nakuha. Ang funnel na ito ay maaaring ma-modelo gamit ang isang monolayer ng mga molekulang nakahihigop ng ilaw, kung saan ang isang maliit na bilang ng mga exciteong interceptor na molekula ay nagkakagulo. Matapos makuha ang exciton, ang molekula ng interceptor ay nagpapalabas ng ilaw kasama ang katangian na spectrum. Ang nasabing isang monolayer ay ipinapakita sa Fig. 12a. Kapag nag-iilaw, ang isa ay maaaring obserbahan ang luminescence ng parehong mga molekula - light absorbers at molekula - interceptors ng excitons. Ang tindi ng mga luminescence band ng parehong uri ng mga molekula ay humigit-kumulang pareho (Larawan 12b), bagaman ang kanilang mga numero ay naiiba sa pamamagitan ng 2 ... 3 mga order ng lakas. Pinatutunayan nito na mayroong isang mekanismo ng konsentrasyon ng enerhiya, iyon ay, ang epekto ng isang funnel ng photon. Ngayon, aktibong tinatalakay ng siyentipikong panitikan ang tanong: posible bang gumawa ng dalawang-dimensional na magnet? At sa mga pisikal na termino, pinag-uusapan natin kung may pangunahing posibilidad na ang pakikipag-ugnayan ng mga molekular na magnetikong sandali na matatagpuan sa parehong eroplano ay magreresulta sa kusang pag-magnetize. Upang malutas ang problemang ito, ang mga atomo ng mga metal na paglipat (halimbawa, mangganeso) ay ipinakilala sa mga amphiphilic mermaid Molekyul, at pagkatapos ang mga monolayer ay nakuha ng pamamaraang Blodgett at ang kanilang mga magnetikong katangian ay pinag-aralan sa mababang temperatura. Ang mga unang resulta ay nagpapahiwatig ng posibilidad ng pag-order ng ferromagnetic sa dalawang-dimensional na mga system. At isa pang halimbawa na nagpapakita ng hindi pangkaraniwang mga katangiang pisikal ng Langmuir films. Ito ay lumiliko na sa antas ng molekular posible na ilipat ang impormasyon mula sa isang monolayer patungo sa isa pa, sa kapitbahay. Pagkatapos nito, ang katabing monolayer ay maaaring maghiwalay at sa gayon isang kopya ng kung ano ang "naitala" sa unang monolayer ay maaaring makuha. Ginagawa ito tulad ng sumusunod. Ipagpalagay, halimbawa, nakuha namin sa pamamaraang Blodgett ang isang monolayer ng naturang mga molekula na may kakayahang ipares - dimerizing - sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na mga kadahilanan, halimbawa, isang electron beam (Larawan 13). Isasaalang-alang namin ang mga walang pares na mga molekula bilang mga zero, at mga ipinares bilang mga yunit ng binary information code. Sa mga zero at isa na ito, posible, halimbawa, na magsulat ng optikong nababasa na teksto, dahil ang mga hindi nakapares at ipinares na mga molekula ay may iba't ibang mga banda ng pagsipsip. Ngayon ay maglalapat kami ng pangalawang monolayer sa monolayer na ito gamit ang pamamaraang Blodgett. Pagkatapos, dahil sa mga kakaibang intermolecular na pakikipag-ugnay, ang mga pares ng molekula ay nakakaakit ng eksaktong magkaparehong mga pares, at mas gusto ng mga nag-iisang molekula ang mga nag-iisa. Bilang resulta ng gawain ng "club of interest" na ito, ang larawan ng impormasyon ay mauulit sa pangalawang monolayer. Sa pamamagitan ng paghihiwalay sa itaas na monolayer mula sa mas mababang isa, maaaring makuha ang isang kopya. Ang ganitong proseso ng pagkopya ay lubos na magkatulad sa proseso ng pagtiklop ng impormasyon mula sa mga molekula ng DNA - ang mga tagapag-alaga ng genetic code - sa mga RNA Molekyul, na nagdadala ng impormasyon sa lugar ng synthes ng protina sa mga cell ng mga nabubuhay na organismo. Konklusyon
Bakit ang pamamaraang LB ay hindi pa malawak na ipinatutupad? Dahil may mga pitfalls kasama ang tila halatang landas. Ang pamamaraan ng LB ay panlabas na simple at murang (ultra-high vacuum, mataas na temperatura, atbp. Ay hindi kinakailangan), ngunit sa una ay nangangailangan ito ng mga makabuluhang gastos upang lumikha lalo na ang mga malinis na silid, dahil ang anumang maliit na piraso ng alikabok na naayos kahit sa isa sa mga monolayer sa heterostructure ay isang hindi maibabalik na depekto. ... Ang istraktura ng isang monolayer ng isang materyal na polimer, tulad ng ito ay naging, makabuluhang nakasalalay sa uri ng pantunaw kung saan ang solusyon ay handa para sa aplikasyon sa paliguan. Naabot na ang isang pag-unawa sa mga prinsipyo ayon sa kung saan posible na planuhin at isakatuparan ang disenyo at paggawa ng mga nanostruktura gamit ang Langmuir na teknolohiya. Gayunpaman, ang mga bagong pamamaraan para sa pag-aaral ng mga katangian ng mga panindang nanodevice ay kinakailangan. Samakatuwid, makakagawa tayo ng higit na pag-unlad sa disenyo, paggawa at pagpupulong ng mga nanostruktura lamang pagkatapos na magkaroon kami ng mas malalim na pag-unawa sa mga batas na namamahala sa mga katangiang physicochemical ng naturang mga materyales at kanilang istruktura na kondisyon. Tradisyonal na ginagamit ang X-ray at neutron reflometry at electron diffraction upang pag-aralan ang mga pelikulang LB. Gayunpaman, ang data ng pag-diffact ay laging na-average sa lugar kung saan nakatuon ang radiation beam. Samakatuwid, sila ay kasalukuyang suplemento ng lakas ng atom at electron microscopy. Sa wakas, ang pinakahuling pagsulong sa pagsasaliksik sa istruktura ay nauugnay sa paglulunsad ng mga mapagkukunan ng synchrotron. Sinimulan ang mga istasyon na nilikha kung saan ang isang LB bath at isang X-ray diffractometer ay pinagsama, dahil kung saan ang istraktura ng mga monolayer ay maaaring direktang maimbestigahan sa proseso ng pagbuo sa ibabaw ng tubig. Ang nanoscience at ang pag-unlad ng nanotechnology ay nasa maagang yugto pa rin ng pag-unlad, ngunit ang kanilang mga potensyal na prospect ay malawak, ang mga pamamaraan ng pagsasaliksik ay patuloy na pinabuting at ang gawaing maaga ay hindi isang bukas na gilid. Panitikan monolayer film langmuir bloggett 1. Blinov L.M. "Mga katangiang pisikal at aplikasyon ng Langmuir mono - at mga istrakturang multi-molekular." Mga pagsulong sa kimika. t. 52, blg. 8, p. 1263 ... 1300, 1983. 2. Blinov L.M. "Langmuir Films" Uspekhi fizicheskikh nauk, vol. 155, no. 3 p. 443 ... 480, 1988. 3. Savon I.E. Tesis // Pagsisiyasat ng mga pag-aari ng Langmuir films at ang kanilang paghahanda. Moscow 2010 p. 6-14 -- [ Pahina 1 ] -- Bilang isang manuskrito Espesyalidad: 04/01/18 - crystallography, kristal na pisika Disertasyon para sa degree ng Doctor of Physics at Matematika Moscow 2012 www.sp-department.ru Ang gawain ay isinagawa sa Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education na "Ivanovo State University". Opisyal na kalaban: Ostrovsky Boris Isaakovich, Doctor ng Physical and Matematika Science, Federal State Budgetary Institution of Science Institute of Crystallography na pinangalanan pagkatapos ng A.V. Shubnikov ng Russian Academy of Science, Nangungunang Mananaliksik ng Laboratoryo ng Mga Liquid Crystals na Dadivanyan Artyom Konstantinovich, Doctor ng Physical at Matematika na Agham, Propesor, Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education "Moscow State Regional University", Propesor ng Kagawaran ng Theoretical Physics Chvalun Sergey Nikolaevich, Doctor of Chemical Science, State Scientific Center ng Russian Federation "Siyentipikong Research Institute of Physics and Chemistry na pinangalanan pagkatapos ng L. Ya. Karpov ", Pinuno ng Laboratoryo ng Polymer Structure Nangungunang samahan: FSUE “Siyentipikong Research Institute of Physical Problems na pinangalanan pagkatapos F.V. Lukina ", Zelenograd Ang pagtatanggol ay magaganap sa 2012 sa oras ng Min. sa isang pagpupulong ng disertasyon council D 002.114.01 sa Federal State Budgetary Institution of Science, Institute of Crystallography na pinangalanan pagkatapos A.V. Shubnikov Russian Academy of Science sa address na 119333 Moscow, Leninsky pr., 59, conference hall Ang disertasyon ay matatagpuan sa silid-aklatan ng Federal State Budgetary Institution of Science ng Institute of Crystallography na pinangalanang V.I. A.V. Shubnikov ng Russian Academy of Science. Siyentipikong Kalihim ng Dissertation Council, Kandidato ng Physical at Matematika na Agham V.M. Kanevsky www.sp-department.ru PANGKALAHATANG PAGLALARAW NG TRABAHO Mahalagang pag-aralan ang mga tampok ng kanilang pag-uugali sa ilalim ng iba't ibang mga kundisyon, ang posibilidad ng pagpapapanatag habang pinapanatili ang lability sa loob ng ilang mga limitasyon, atbp. Ang pag-aaral ng istraktura ay isang kinakailangang link sa pag-aaral ng anumang mga materyales, dahil ang kanilang mga pag-aari ay maaaring matukoy sa iba't ibang mga antas ng istruktura sa hierarchy: molekular, supramolecular, macroscopic. Kapag nalulutas ang mga problema sa istruktura, mga pamamaraan ng pagdidipraktibo at, sa partikular, ang pagsusuri sa istruktura ng X-ray ang pinaka-kaalaman. Gayunpaman, dahil sa pagtitiyak ng X-ray diffraction specra ng mga LC (isang maliit na bilang ng mga pagsasalamin, ilan sa mga ito, at sa ilang mga kaso lahat, ay maaaring magkalat), ang mga direktang pamamaraan para sa pagtukoy ng istrakturang binuo para sa mga mala-kristal na bagay ay hindi epektibo. . Sa ganoong sitwasyon, isang modelo na diskarte sa interpretasyon ng diffraction specra ng parehong maramihan na likidong mga kristal na bagay at pelikula batay sa mga mesogenic na molekula ay tila mas may pag-asa, at ang pagbuo ng mga bagong pamamaraan at diskarte sa paglutas ng mga problema sa istruktura para sa mga naturang system ay isang mahalagang at kagyat na problema. Mga Layunin at gawain trabaho Ang mga layunin ng gawaing ito ay upang maitaguyod ang isang ugnayan sa mga istraktura ng maramihang mga sample at mga pelikula sa LB batay sa mga mesogenic na molekula ng iba't ibang mga likas na katangian at pag-aralan ang mga posibilidad ng pagkuha, gamit ang teknolohiya ng LB, matatag na quasi-two-dimensional na aktibong aktibong mga system ng pelikula na may binigyan ng arkitektura. Ang pagkamit ng mga itinalagang layunin ay napagtanto sa pamamagitan ng solusyon ng mga gawaing nauugnay sa: 1) na may mga pamamaraan ng oryentasyon ng mga likidong kristal na bagay (kabilang ang mga polymer fluid na kristal) sa dami at estado ng pelikula para sa mga istrukturang pag-aaral at sa pagpapatupad ng mga pamamaraang ito sa antas ng aparato; 2) isinasaalang-alang ang istraktura ng mga likidong kristal na phase sa mga tuntunin ng mga modelong pang-istatistika na isinasaalang-alang ang mga kaguluhan sa pagsasalin sa istraktura, at sa pagmomodelo ng istruktura ng mga layered system para sa pag-aaral ng mga likidong mga phase ng kristal at mga pelikula sa LB; 3) na may pagpapatatag ng artipisyal na nabuo na quasi-two-dimensional na mga system ng pelikula; 4) hinuhulaan ang mga katangian ng polar ng mga pelikula ng chiral LC at LB batay sa mga ito gamit ang data ng diffraction; 5) na may pagbuo ng matatag na mga istrakturang multilayer na may nakahiwalay na mga channel ng transportasyon batay sa mesogenic ionophore Molekyul; 6) sa pag-aaral ng pag-uugali ng temperatura ng magnetically at electrically oriented na mga mesogenic complex ng lanthanides; 7) isinasaalang-alang ang pagbuo ng mga lumulutang na layer batay sa mga metal na kumplikado sa pagkakaroon ng isang magnetic field, kasama ang mga "guest-host" system, at ang kanilang paggamit upang lumikha ng macroscopically biaxial LB films. Kabaguhan sa pang-agham 1. Ang isang diskarte sa modelo ay binuo para sa pagtukoy ng istraktura ng layer ng mga smectics at LB films mula sa maliit na anggulo na data ng pagkalat, batay sa pagmomodelo ng software ng isang fragment na bumubuo ng istraktura at ang paggamit ng mga nakuha na array ng mga atomic coordinate para sa pagkalkula ng diffraction ng interlayer sa kasunod na pag-angkop ng modelo ng istruktura sa pamamagitan ng pagbabago ng pangunahing mga parameter (slope, azimuthal anggulo, overlap sa mga layer, pagkakasunod). 2. Ang magkatulad na pag-aaral ng maramihang mga sample, lumulutang na layer at mga pelikula ng LB batay sa mga mesogens ng iba't ibang uri na ginawang posible upang magtatag ng mga ugnayan para sa mga istraktura ng maramihan at film at upang maipakita ang pagpapakandili ng istraktura ng nabuo na pelikulang multilayer sa mga pagbabago na umaayon sa isang monolayer habang paglipat nito sa isang substrate. 3. Ang posibilidad ng pagkuha ng matatag na mga pelikula ng LB na may istrakturang polar at kaukulang mga pag-aari mula sa UV polymerized monolayers ng mesogenic chiral at achiral acrylates at ang kanilang mga mixture at ang kalamangan ng pamamaraang ito sa UV polimerisasyon ng mga multilayer na pelikula ng LB batay sa acrylates ay ipinakita; kung saan ang mekanismo ng UV polimerisasyon ay maaaring hindi ma-trigger sanhi ng pag-screen ng C = C na mga bono kapag ang mga dulo ng fragment ng mga molekula sa mga katabing layer ay nagsasapawan. 4. Ipinakita na ang pagpapakilala ng mga pangkat na aktibo na may paggalang sa pagbuo ng mga hidrogen na bono sa istraktura ng mga parasubstitut na korona ether na makabuluhang nakakaapekto sa istraktura ng mala-kristal na yugto at maaaring magamit upang patatagin ang mala-dalawang-dimensional na istrakturang film ng LB pelikula 5. Ipinakita na ang mga pelikulang LB na mes mesona ng korona na ether na nakuha sa mga subphase ng asing-gamot ng mga hindi nabubuong mga asido ay may isang quasi-two-dimensional na istraktura na may mga molekulang asin na regular na isinasama sa mga layer. 6. Isang magnetikong patlang na pinasigla ng dalawang yugto na pag-uugali ng likidong kristal na dysprosium complex ay natuklasan. 7. Ang orienting effect ng magnetikong patlang sa Langmuir monolayers ng mesogenic complexes ng lanthanides ay natuklasan, at sa kanilang batayan ang mga LB films na may biaxial texture ay nakuha, kasama na ang mga nasa sistema ng panauhin ng bisita. Praktikal na kabuluhan
1. Ang nabuong mga diskarte sa diffraction ay maaaring magamit upang mapag-aralan ang istraktura ng mga bagong likidong kristal na compound at manipis na mga multilayer na pelikula na nabuo sa kanilang batayan. 2. Ang mga resulta sa pagpapatatag ng mga mala-dalawang-dimensional na istraktura ng pelikula ay maaaring makahanap ng aplikasyon, halimbawa, sa disenyo ng mga elemento ng pagganap ng nanoscale film. 3. Ang mga resulta ng istrukturang pag-aaral ng chiral likidong kristal na mga compound sa maramihang mga sample at mga pelikula sa LB ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa pagbuo ng mga bagong materyales sa ferroelectric film. 5. Ang natuklasan na dalawang-yugto na pag-uugali ng mga lanthanide complex na nakatuon sa isang magnetic field sa likidong-kristal na estado ay nagbibigay ng karagdagang mga pagkakataon para sa pagkontrol sa istraktura ng mga compound na ito at maaaring magamit sa pag-unlad ng, halimbawa, mga pintuang magnetiko. 6. Ipinakita na ang paggamit ng mga kumplikadong lanthanide bilang mga elemento na kontrolado ng magnetiko sa isang lumulutang na layer, posible na makakuha ng mga pelikulang LB ng biaxial, kasama na ang mga pelikula na may nanoscale na nagsasagawa ng mga channel na may isang naibigay na azimuthal orientation sa layer. Mga probisyon para sa Depensa Mga pamamaraang metodolohikal sa pag-aaral ng diffraction ng maramihan at film system ng LC batay sa paglalarawan ng istatistika at simulate ng computer ng kanilang istraktura. Mga resulta ng pag-aaral ng istraktura (mga modelo ng istruktura) ng mga malalaking yugto at mga pelikulang LB ng mga monomeric at polymer system batay sa mga mesogens na may iba't ibang kalikasan. Mga pamamaraang pamamaraan para sa pagkuha (kabilang ang pagpapapanatag) matatag na mala-dalawang-dimensional na istruktura ng pelikula. Mga resulta ng paghula ng ferroelectric na pag-uugali ng isang mala-dalawang-dimensional na istraktura ng pelikula batay sa pagtatasa ng maliit na anggulo na data ng pagkalat ng X-ray at pagmomodelo ng istruktura. Mga resulta ng pag-aaral sa istruktura ng mga pelikulang LB batay sa mesogenic crown ether at kanilang mga complex na may fatty acid salts. Mga resulta ng pag-aaral ng mga pagbabago sa istruktura-yugto sa mga yugto ng LC ng mga oriented complex ng mga lanthanide at mga pelikulang LB batay sa mga ito. Mga pamamaraang metodolohikal at resulta para sa pagkuha ng biaxial LB films. Approbation ng trabaho Ang mga resulta ng gawain ay ipinakita sa IV (Tbilisi, 1981) at V (Odessa, 1983) Mga pandaigdigang kumperensya ng mga bansang sosyalista sa mga likidong kristal; IV, V (Ivanovo, 1977, 1985) at VI (Chernigov, 1988) Mga kumperensya sa All-Union sa mga likidong kristal at ang praktikal na paggamit nito; European Summer Conference on Liquid Crystals (Vilnius, Lithuania, 1991); III All-Russian Symposium on Liquid Crystal Polymers (Chernogolovka, 1995); Ika-7 (Italya, Ancona, 1995) at ika-8 (Asilomar, California, USA, 1997) Mga Kumperensya sa Internasyonal sa Organisadong Molecular Films; II International Symposium "Molecular order and mobility in polymer system" (St. Petersburg, 1996), 15th (Budapest, Hungary, 1994), 16th (Kent, Ohio, USA, 1996), 17th (Strasbourg, France, 1998) at ang Ika-18 (Sindai, Japan, 2000) Mga Kumperensya sa Internasyonal sa Mga Liquid Crystal; Ika-3 Kumperensya sa Europa sa Molecular Electronics (Leuven, Belgium, 1996); European Winter Conference on Liquid Crystals (Poland, Zakopane, 1997); I International Scientific and Technical Conference "Ecology of Man and Nature" (Ivanovo, 1997); Ika-6 (Brest, France, 1997) at ika-7 (Darmstadt, Alemanya, 1999) Mga pandaigdigang kumperensya sa ferroelectric liquid crystals; IX International Symposium "Thin Films in Electrical Engineering" (Ples, Russia, 1998); Ako All-Russian Conference "Surface Chemistry at Nanotechnology" (St. Petersburg - Khilovo, 1999); III All-Russian Scientific Conference "Molecular Physics ng Walaquilibrium Systems" (Ivanovo, 2001); II International Symposium "Molecular Design and Synthesis of Supramolecular Architectures" (Kazan, Russia, 2002); Mga Kumperensya sa Spring ng European Society for Materials Research (Strasbourg, France, 2004 at 2005); VI, VII at VIII Pambansang Kumperensya sa Paglalapat ng X-ray, Synchrotron Radiation, Neutrons at Electrons para sa Materyal na Pananaliksik (Moscow, Russia 2007, 2009, 2011); V International Scientific Conference “Kinetics at Mekanismo ng Kristalisasyon. Ang crystallization para sa nanotechnology, teknolohiya at gamot ”(Ivanovo, Russia 2008); Ang mga komperensiya sa III, IV, V at VII International sa mga lyotropic liquid crystals (Ivanovo, Russia, 1997, 2000, 2003 at 2009). Personal na kontribusyon Aplikante Ang aplikante ay may pangunahing papel sa pagpili ng mga lugar na paksa ng ipinakitang trabaho, pagtatakda ng mga gawain at pagbuo ng mga pamamaraang metodolohikal para sa kanilang solusyon, pag-set up ng mga eksperimento (kabilang ang disenyo ng trabaho) at mga kalkulasyon. Ang mga pangunahing resulta ng mga pang-eksperimentong pag-aaral na kasama sa trabaho ay nakuha ng aplikante nang personal o sa kanyang direktang pakikilahok, na makikita sa magkasanib na publikasyon sa T.V. Pashkova at ang kanyang mga nagtapos na mag-aaral na si V.M. Dronov, A.V. Kurnosov, A.V. Krasnov, A.V. Pyatunin at sa Ph.D. thesis na ipinagtanggol ng mga ito. Mga Publikasyon Sa paksa ng disertasyon, 41 na mga papel ang na-publish (kasama ang 15 sa mga peer-review na dayuhang journal at 19 na mga papel sa mga journal na pang-agham ayon sa listahan ng Higher Attestation Commission), isang sertipiko ng imbentor ang nakuha (ang listahan ng mga pahayagan ay ibinigay sa ang pagtatapos ng abstract). Istraktura at saklaw ng trabaho Ang disertasyon ay binubuo ng isang pagpapakilala, anim na mga kabanata at isang listahan ng mga binanggit na sanggunian. Ang kabuuang dami ng thesis ay 450 mga pahina, kasama ang 188 na numero, 68 na talahanayan at isang bibliograpiya na 525 na mga pamagat. Ang pangunahing nilalaman ng trabaho Inilalantad ng Panimula ang kaugnayan ng paksa, binubuo ang mga layunin at pangunahing gawain ng trabaho, ang pagiging bago ng agham at praktikal na kahalagahan ng mga resulta, ang pangunahing mga probisyon para sa pagtatanggol. Ang Kabanata 1 ay naglalahad ng mga pangkalahatang ideya tungkol sa pangunahing mga pamamaraan ng pag-aaral ng istraktura (Seksyon 1.1) ng mga regular na nakaayos na mga bagay at isinasaalang-alang ang mga problemang nagmumula sa paglipat mula sa mga mala-kristal na istruktura patungo sa mga istraktura na may pinababang sukat - mga likidong kristal (LC) at quasi-two-dimensional pelikula Ang hitsura ng mga gawa sa pag-aaral ng likidong istraktura ng likido, nang ang data ng istruktura ay nakuha ng Fourier na pagbabago ng kalat na lakas, ay naiugnay sa mga pangalan ng B.K. Weinstein at I.G. Chistyakov. Ang pangunahing kasangkapan sa pagsasaliksik ay iminungkahi ng B.K. Ang Weinstein, mga pag-andar ng distansya ng interatomic para sa mga system na may macroscopic cylindrical symmetry. Ang pamamaraang ito ay karagdagang binuo sa pagsisimula ng paggamit ng konsepto ng molekular self-convolution sa pagtatasa ng mga mapa ng Paterson ng isang bilang ng mga polimer na likidong kristal na sistema at manipis na mga pelikulang anisotropic. Ang mga paghihirap na nagmumula sa direktang pagpapasiya ng likidong istraktura ng likido ay nagpasimula ng mga pag-aaral batay sa isang modelo ng paglalarawan ng mga system na may paglabag sa pagkakasunud-sunod ng pagsasalin. Sa mga tuntunin ng modelo ng Hosemann ng isang paracrystal, isinasaalang-alang ang istraktura ng pangunahing mga likidong kristal na phase at ang kanilang pag-uuri ay natupad ayon sa umiiral na uri ng mga paglabag sa pagkakasunud-sunod ng pagsasalin. Ang modelo ng kumpol ng Fonck ay maaari ring isaalang-alang bilang isa sa mga pagpipilian para sa pag-aaral ng mga system na may iba't ibang uri ng mga kaguluhan, kung saan ipinakilala ang isang pagpapaandar na ugnayan upang ilarawan ang mga lokal na pagbabagu-bago ng density ng electron, na ginagawang posible (tulad ng kaso ng modelo ng Hosemann ) upang matantya ang laki ng malapit (pagkamagaspang) at malayo (haba ng pagbaluktot) mga paglabag. order. Sa mga tuntunin ng modelong ito, ang data ng X-ray ng isang bilang ng mga likidong-kristal na polymer ay binigyang kahulugan. Sa huling dekada, ang pamamaraang reflometry ay ginamit upang pag-aralan ang istraktura ng mga ibabaw at manipis na flat film. Dito, ang pagsabog ng isang insidente ng alon ng eroplano sa interface ay isinasaalang-alang sa mga tuntunin ng macroscopic bias na index, na kinikilala ang average na mga katangian ng radiation sa magkabilang panig ng interface. Ang kakayahang sumasalamin ng isang patag na layer ay maaaring kalkulahin gamit ang dynamic na pamamaraan ng matrix (Parrat's algorithm) o sa kinematic approximation (paglalapit ni Born). Sa kaso ng isang layer na nonuniform sa density, sa pamamagitan ng pagpapakilala sa isang macroscopic o microscopic roughness, isang pagtatangka ay isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng mga mga zone ng paglipat at sa gayon ay mailalapit ang modelo sa mga totoong system. Ang mga maliit na anggulo na X-ray diffraction pattern na nakuha para sa pagmuni-muni sa isang mirror na eksperimento ay maaaring bigyang kahulugan bilang ordinaryong diffractograms, na naging napaka-kaalaman sa pag-aaral ng mga pelikula ng LB ng mga fatty acid asing-gamot, lipid lyomesophases, at lipid-protein system. Gayunpaman, ang isang malaking bilang ng mga pagsasalamin sa difflayer ng interlayer ay hindi sa lahat tipikal para sa mga thermotropic likidong kristal na sistema at mga pelikulang LB na nabuo mula sa mga mesogenikong molekula; samakatuwid, ang Fourier synthesis ay hindi nagbibigay ng kinakailangang resolusyon sa mga kasong ito, at ang pagmomodelo ay nangangailangan ng isang kumplikadong profile ng density ng electron ng layer. Sa pag-aaral ng diffraction ng mga likidong kristal na bagay, ang posibilidad ng kanilang oryentasyong macroscopic ay mahalaga: magnetic at electric field, pag-igting, pagpapangit ng paggalaw, pag-agos, ibabaw ng substrate at libreng ibabaw ng sample. Bilang isang patakaran, gamit ang mga pamamaraang ito, tinukoy ang orientasyong macroscopically uniaxial, at para sa oryentasyong biaxial kinakailangan na gumamit ng isang kumbinasyon ng mga pamamaraan. Sa pamamagitan ng pag-init ng mga solong kristal, maaaring makuha ang mga highly oriented (solong domain) na mga likidong kristal na kristal. Ang mga limitasyon dito ay maaaring sanhi ng pagiging kumplikado at madalas na imposibilidad ng pagkuha ng isang solong kristal na angkop para sa X-ray na litrato. Sinabi ni Sec. Ang 1.2 ng pagsusuri ay nakatuon sa istraktura at mga pag-aari ng polar liquid crystals. Ang mga kadahilanan para sa paglitaw ng de-kuryenteng polariseysyon ng PS sa isang LC ay isinasaalang-alang: dahil sa hindi makahulugan na orientational pagpapapangit ng direktor patlang n (r) sa kawalan ng isang electric field - ang epekto ng flexoelectric, sa proseso ng pare-parehong pagpapapangit ng kristal - ang epekto ng piezoelectric, na may pagbabago ng temperatura sa kusang polariseysyon - ang epekto ng pyroelectric. Hanggang ngayon, hindi posible na makita ang mga uniaxial LC na may eksklusibong quadrupole symmetry, na sanhi ng kawalang-tatag ng ferroelectric smectic A phase. Gayunpaman, may iba pang mga paraan upang mapagtanto ang estado ng polar sa LC. Sa smectic C-phase, ang simetrya ng mga smectic layer ay maaaring ibababa sa pangkat m dahil sa pagkasira ng simetrya sa pag-aayos ng mga ulo at mahigpit na perfluorinated na mga buntot ng achiral Molekyul o sa pangkat 2 dahil sa paggamit ng chiral Molekyul. Para sa paglipat sa hilig na smectic C * -phase (ayon sa teoryang phenomenological na iminungkahi ni Pikin at Indenbom), ang orientation degree ng kalayaan ng likidong kristal ay responsable, at ang polariseyasyon ay bunga ng piezoelectric at flexoelectric effects sa likidong kristal. Ang pag-minimize ng libreng enerhiya ng smectic C na may paggalang sa polariseysyon ay nagbibigay ng isang helicoidal pamamahagi ng vector P sa dami, kung saan, sa kaso ng isang electric field na inilapat patayo sa axis ng helicoid, ay nakatuon sa direksyon ng patlang . Kapag ang smectic helicoid C * ay napangit sa isang panlabas na larangan ng kuryente, dapat makilala ang isa sa pagitan ng pagkakagambala ng pamamahagi ng azimuthal na anggulo (z, E) - o (z) na may isang pare-parehong pamamahagi ng ikiling anggulo ng mga molekula o kasama ang z axis at ang pana-panahong pagkakagambala ng pagkiling ng anggulo ng mga molekula (z, E) = o + 1 (z, E) para sa hindi nagagambalang panahon ng helicoid p0. Dahil sa epekto ng piezoelectric, ang parehong mga pagpapapangit na ito ay nag-aambag sa macroscopic polariseysyon ng daluyan. Ang epekto ng flexo ay maaaring maging sanhi ng macroscopic polarization ng yugto ng C * lamang kung ang pana-panahong pagkagambala ng anggulo ng pagkahilig ng mga molekula sa ilalim ng aksyon ng bukid ay lumitaw. Ang mga konsepto sa itaas ng istraktura at mga pag-aari ng smectic C (C *) na yugto implicit na nagpatuloy mula sa ang katunayan na ang mga pagsasama ng mga molekula ay hindi nagbabago sa paglipat ng yugto, gayunpaman, ang modelo kung saan ang slope ng mga kadena ng aliphatic ng mga molekula ay lumiliko na mas makabuluhang mas mababa kaysa sa slope ng matigas na gitnang bahagi, pinapayagan na ipaliwanag ang pagbawas sa Ps na may pagtaas sa haba ng alkyl chain dahil sa isang pagbawas sa mabisang anggulo ng pagkahilig ng mga molekula. Samakatuwid, ang ferroelectricity sa Sm - C * ay may hindi wastong kalikasan, at ang paglitaw ng polariseysyon ay bunga ng orientational deformation na dulot ng pagkiling ng mga molekula, spatial inhomogeneity ng director field, at mga pagbabago sa conformational state ng LC molekula. Ang natitirang pagsusuri (Seksyon 1.3) ay nakatuon sa paghahanda at istraktura ng mga pelikula ng LB, kasama ang pagbuo at mga yugto ng estado ng mga monolayer sa likidong likido-gas, mga diskarte sa paglipat, mga uri ng istruktura ng mga pelikula, heteromolecular monolayers at superlattices, at polar pelikula Ang huli ay mahalaga sa pananaw ng praktikal na aplikasyon na may pagtuon sa kanilang posibleng mga katangian ng pyro- o ferroelectric at maaaring mabuo ng pamamaraang Schaefer mula sa isang mataas na naka-compress na polar monolayer o mula sa mga alternating monolayer ng iba't ibang mga molekula. Dapat pansinin na sa alinmang kaso, ang nabuong pelikula ay hindi kailangang magkaroon ng isang istrakturang thermodynamically equilibrium. Kung ikukumpara sa mga monomeric film, ang mga polymer LB films ay dapat magkaroon ng isang mas matatag na istraktura. Para sa mga kaso ng polimerisasyon ng mga monolayer sa water-air interface, isinasaalang-alang ang impluwensya ng istrakturang kemikal ng mga monomeric molekula at ang mga kondisyon ng polimerisasyon sa katatagan ng monolayer. Sa panahon ng polimerisasyon ng mga pelikula ng LB o sunud-sunod na pagdeposito ng mga monolayer sa isang substrate, ang mga pagbabago sa istruktura ay nakasalalay din sa maraming mga parameter: mga kondisyon sa pagdeposito, ang laki ng polyreaction zone, ang uri ng paunang istraktura, at ang istrakturang kemikal ng monomer. Ang mga pag-aari ng mga monolayer na nabuo mula sa mga polimer na molekula ay nakasalalay sa uri ng polimer, bigat ng molekula, istraktura ng mga sangkap ng copolymer, pagkakaroon ng mga kakayahang umangkop na mga junction, at ang kalagayan ng mga fragment ng polimer. Samakatuwid, ang katatagan at homogeneity ng isang monolayer ay nauugnay sa pagkalat ng mga polimer na molekula sa ibabaw ng subphase, na kung saan, nakasalalay sa kakayahang umangkop ng kadena ng polimer at ng pagkakaisa ng mga piraso ng polimer ng parehong pangunahing at mga gilid na kadena . Ang isang pagtaas sa haba ng mga fragment ng aliphatic ng mga kadena sa gilid (simula sa C16) ay humahantong sa kanilang pagkikristal. Sinabi ni Sec. Ang 1.4 ay nakatuon sa pangkalahatang mga ideya tungkol sa istraktura ng mga korona ether bilang kumplikadong mga compound at kanilang mga pag-aari sa mga organisadong sistema sa interface. Ang mga metal na kumplikadong nabuo sa pagbubuklod ng mga ions ay mas matatag, mas mababa ang mga sukatang geometriko ng mga kation at mga lukab ng mga macrocycle. Dapat pansinin na ang mga oxygen macrocycle ay may kakayahang bumuo rin ng mga intramolecular hydrogen bond na may ilang peripheral proton-donor fragment. Para sa "matitigas" na mga ether ng korona (dibenzo-18 korona-6), isang kaunting pagbabago sa mga sukat ng lukab ng motorsiklo at ang mahusay na proporsyon ng molekula sa mga metal na kumplikado ay katangian, at para sa "nababaluktot" na mga ether ng korona (dibenzo-24-korona -8) - pagkakaiba-iba ng pagsang-ayon. Gayunpaman, kapag pinag-aaralan ang mga proseso ng pagiging kumplikado, ipinapayong isaalang-alang din ang iba pang mga kadahilanan: ang likas na katangian ng pantunaw, anion, at mga substituente sa mga ether ng korona. Ang mga unsubstituted macrocyclic compound, bilang panuntunan, ay hindi bumubuo ng mga matatag na monolayer dahil sa kawalan ng balanse sa pagitan ng mga hydrophilic at hydrophobic na bahagi ng molekula. Sa kaso ng mga pamalit na macrocycle, walang pinagkasunduan sa mekanismo ng mga paglipat ng yugto sa mga naturang sistema. Ang paglipat ng yugto mula sa likido-pinalawak sa kondensadong estado ay tumutugma sa paglitaw ng isang ekstrum sa isotherm, na, sa mas mababang mga rate ng compression, ay dapat na maging isang talampas. Ang pagkakasunud-sunod ng selectivity sa monolayers ng mga macrocyclic compound na may paggalang sa hanay ng mga kumplikadong ions ay hindi palaging tumutugma sa mga sa mga solusyon. Ang pag-asam sa pag-aaral ng mga monolayer at mga pelikula ng LB ng mga ether ng korona ay nauugnay sa pagpili ng pakikipag-ugnay ng uri na "panauhin-host" at ang posibilidad ng nakadirekta na pag-order ng nagresultang sistema, na maaaring magamit upang lumikha ng mga aktibong aktibong elemento ng pelikula . mga likidong kristal na metal na complex. Ang unang mala-rod na tulad ng lanthanoid metallomesogens ay na-synthesize at inilarawan ni Yu.G. Galyametdinov. Ang mga pag-aaral na istruktura ng X-ray ng mga kumplikadong uri ay ipinakita na mayroon silang parehong istraktura, hindi bababa sa gitnang bahagi ng mga elemento ng grupo ng lanthanide. Ang pinakamalapit na kapaligiran ng isang metal atom ay binubuo ng tatlong mga atom ng oxygen, walang kinikilingan na ligands batay sa mga base ng Schiff, at anim na mga atom ng oxygen ng mga nitrate group. Ang koordinasyon polyhedron ay isang baluktot na parisukat na antiprism. Ang mga katangian ng mesomorphic ng lanthanide mesogens ay nakasalalay, una sa lahat, sa mga naturang mga parameter tulad ng: ang uri ng metal-complexing agent, ang haba ng mga alkyl chain ng mga ligands, ang uri ng ligand at anion, sa pamamagitan ng pag-iiba kung saan posible na makabuluhang bawasan ang temperatura ng phase transitions at ang lapot ng mga smectic phase ng mga complexes. Ang orientational na pagkontrol ng mesophase ng magnetikong patlang ay nakasalalay sa laki ng magnetikong anisotropy ng daluyan. Ang orienting torsional moment na kumikilos sa LC sa patlang ГМ ~ Н2. Dahil ang mga halaga ng ilang mga lanthanide mesophases ay lumampas sa anisotropy ng mga maginoo na diamagnetic at paramagnetic LC ng maraming daang beses, ang mga orientational effect ay maaaring sundin sa makabuluhang mas mababang mga magnetic field. Dati, ang mga pag-aaral ng mga lanthanide complex na naglalaman ng mga ions ng kapaligiran ng iba't ibang mga likas na katangian (Cl, NO3, SO4CnH2n + 1) ay isinasagawa lamang sa maramihang estado, ngunit ang mga kalkulasyon ng modelo ay hindi ginanap, at ang pag-uugali sa temperatura na may mga pagkakaiba-iba sa epekto sa bukid ay hindi pinag-aralan. Ang mga posibilidad ng pagbuo ng mga regular na istraktura ng pelikula mula sa mga kumplikadong ito at ang kanilang mga posibilidad na orientational para sa pagkontrol sa anisotropy ng mga layer ng Langmuir ay hindi rin naimbestigahan. Ang Kabanata 2 ay naglalaman ng mga paglalarawan ng mga pag-install at diskarte (kasama ang pagkalkula) na nilikha para sa oryentasyon at pag-aaral ng istraktura ng maramihang mga sample ng mga LC compound at pelikula na nabuo sa kanilang batayan. Ang pagtaguyod ng ugnayan ng mga parameter ng istruktura ng isang bagay na may mekanismo ng orienting impluwensya ay nagbibigay ng karagdagang impormasyon tungkol sa pag-uugali ng istraktura nito sa ilalim ng panlabas na impluwensya at ang posibilidad ng may layunin na pagbabago. Mula sa mga pagsasaalang-alang na ito, para sa mga pag-aaral sa istruktura, nilikha ang isang instrumental na kumplikado, na ginagawang posible na i-orient ang mga likidong-kristal na compound sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan at upang maisakatuparan ang kanilang X-ray na litrato sa lugar (Seksyon 2.1). Ang kumplikado ay itinayo batay sa yunit ng URS-2.0 X-ray at may kasamang: isang magnetikong silid na may temperatura na cell at isang built-in na mekanismo para sa pag-uunat ng mga sample ng polimer, isang unibersal na URK-3 X-ray camera na may mga kalakip na binuo para sa pinapayagan ang pagpainit at pag-orienting ng mga sample ng LC ng mga patlang ng kuryente, daloy at tuluy-tuloy na pagpapangit ng paggugupit. Ang nakakalat na intensidad ay maaaring maitala sa isang flat (o cylindrical) na potograpiyang film o gumagamit ng isang linear coordinate detector na RKD-1, kapag na-install sa halip na isang cassette ng pelikula. Ang paggamit ng mga solidong collimator na may mga bilog na aperture at malalaking distansya sa base ay nagbibigay ng isang maliit na pagkakaiba-iba ng sinag (hindi hihigit sa 1 · 10-3), ang kakayahang magparehistro ng malalaking panahon (hanggang sa 100) at hindi nangangailangan ng pagpapakilala ng mga pagwawasto ng collimation. Upang maitala ang pagkalat ng mga pelikulang Langmuir-Blodgett, isang KRM-1 X-ray camera na may built-in na coordinate detector na RKDrev. 2.2). Ang X-ray potograpiya ng mga pelikulang LB ay isinasagawa sa mga nakapirming posisyon ng substrate sa mga anggulo ng pag-iikot, na ginagawang posible na maitala ang pattern ng pagdidipraktibo sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagtaas ng kasidhian sa bawat indibidwal na pagsasalamin. Nasala (Ni filter) Ang CuK radiation ay ginamit para sa X-ray na litrato. Ang mga epekto na nauugnay sa bahagi ng radiation na may isang tuluy-tuloy na spectrum ay isiniwalat ng X-ray photography sa iba't ibang mga mataas na boltahe. Sa ilang mga kaso, isang kombinasyon ng Ni at Co filters ang ginamit upang salain ang sangkap na ito. Ang pag-aaral ng istraktura ng mga pelikula ng LB ay isinasagawa din gamit ang isang EMV-100L transmission electron microscope kapag nagpapatakbo sa electron diffraction mode at isang P4 NT-MDT scanning probe microscope sa atomic-force mode. Ang pagproseso ng X-ray at mga pattern ng diffraction ng electron ay isinasagawa sa isang awtomatikong densitometric complex, na nagpapahintulot sa pagproseso ng computer ng mga densitogram. Ang complex ay binuo sa batayan ng isang MF-2 microphotometer, nilagyan ng isang table drive, isang displaced scaler, at isang recording system mula sa isang DP 1M densitometer. Ang pagkakaiba-iba ng instrumental na sinag ay natutukoy mula sa lapad ng mga pagsasalamin ng isang magaspang-grained polycrystalline sample. Kapag isinasaalang-alang ang tinatayang pagpapaandar nito, ginamit ang pagpapaandar ng Gaussian. Kapag isinasaalang-alang ang istraktura ng likidong mga compound ng kristal, ang mga paglabag sa paracrystalline g1 (mga paglabag sa pagkakasunud-sunod ng malayuan) at ang laki ng magkakaugnay na mga rehiyon ng pagkalat ay kinakalkula mula sa lapad ng diffraction ng radial ng mga pagsasalamin. Ang antas ng oryentasyong S at ang average na mga halaga ng mga kaukulang anggulo ng pagpapakalat ng layer na istraktura (mosaicity) at mga molekula sa sample ay tinantya mula sa azimuthal smearing ng mababang anggulo at malawak na anggulo na pagmuni-muni I (), ayon sa pagkakabanggit. . Paunang impormasyon sa istraktura ng mga pinag-aralan na mga molekula (Seksyon 2.4) ay napakahalaga sa mga istrukturang pag-aaral ng mga kumplikadong mga compound ng kemikal. Ang paghahanap para sa isang masiglang kanais-nais na pagsang-ayon ng mga molekula ay isinasagawa gamit ang simulation ng computer: ang pamamaraan ng MM +, pag-optimize ng geometriko. Ang interpretasyon ng maliit na anggulo na X-ray na nakakalat na data ng mga smectic layer o layer ng isang pelikula ng LB na nabuo batay sa mga mesogenic na molekula ay isinasagawa gamit ang istruktura na pagmomodelo (Seksyon 2.5). Ang pagmomodelo ng istraktura ng layer ay nagsimula sa pagbuo ng isang istraktura na bumubuo ng istraktura ng layer mula sa mga molekula na itinayo sa programa ng pagmomodelong molekular at pagbuo ng isang hanay ng mga coordinate ng atomic na tumutukoy sa density ng electron sa cross section ng layer. Ang projection ng mga atomic coordinate papunta sa normal sa eroplano ng layer ay ginagamit upang makalkula ang istruktura ng amplitude ng layer at pagsabog ng isang multilayer system sa loob ng balangkas ng isang isang dimensional na modelo. Ang malawak na istruktura ng layer F (Z) ay kinakalkula ng formula kung saan ang fj at zj ay ang mga amplitude at coordinate ng mga atom ng istraktura na bumubuo ng fragment ng layer, ayon sa pagkakabanggit, at ang Z ay ang coordinate sa nagkakalat na espasyo. Ang intensity I (Z) ng pagsabog ng isang multilayer system ay kinakalkula kung saan ang dz ay ang kapal ng layer at M ang bilang ng mga layer. Ang kapal ng layer ay itinakda na katumbas ng interlayer diffraction period na nakuha mula sa eksperimento ng X-ray. Ang pangunahing mga parameter ng pag-angkop sa pagmomodelo ay ang pagkahilig ng mga molekula sa isang layer at ang overlap ng kanilang mga fragment sa pagtatapos sa mga katabing layer. Sa katotohanan, maraming mga parameter, dahil, sa pangkalahatang kaso, kinakailangan upang itakda ang azimuthal orientation ng mga molekula kapag ikiling at, sa loob ng pinahihintulutang saklaw, upang maiiba ang kanilang pagsabay. Ang mga pamantayan sa pagtutugma para sa pag-angkop ay ang kakayahang muling maisagawa ang mga ratios ng kasidhian ng maraming pagninilay na nakuha sa eksperimento at sa minimum na R-factor. Kung ihinahambing sa eksperimento, ang kinakalkula na intensity ay binago na isinasaalang-alang ang geometry ng X-ray photography, polarization, pagsipsip at mosaicity ng sample. Sa kaso ng mga maramihang istraktura ng smectic, ang pamamahagi ng azimuthal intensity, na nakasalalay sa antas ng oryentasyon ng sample, ay isinasaalang-alang. Bilang karagdagan, kinakailangan upang isaalang-alang ang intensity na pumped sa background (ang impluwensya ng factor ng temperatura). Para sa mga ito (pagkatapos ng paunang pagbawas ng kasidhian na nakakalat ng hangin), ang mga ratio ng mga intensidad sa mga discrete na taluktok at ang background sa ibaba ng mga ito ay tinantya, at pagkatapos ang mga kaukulang bahagi ng background ng intensity ay ibabawas mula sa pinagsamang intensidad ng kinalkulang maxima. Ang density ng electron (ang projection nito papunta sa normal sa eroplano ng layer) ay kinakailangan lamang upang subaybayan ang mga dinamika ng mga pagbabago sa pattern ng diffraction kapag naiiba ang mga naaayos na mga parameter. Ang pagkalkula ay gumagamit ng bilang ng mga electron sa bawat atomo ng fragment na bumubuo ng istraktura at ang kaukulang radiic ng atomic. Upang pag-aralan ang pag-uugali ng mga layer ng molekular sa interface ng water-air at disenyo ng mga multilayer na pelikula sa kanilang batayan, isang automated na LB setup ang itinayo (Seksyon 2.6), na nagpapahintulot sa pagbuo ng mga layer ng molekular sa ibabaw ng tubig sa iba't ibang mga temperatura at sa pagkakaroon ng isang magnetic field, at kontrolin ang kanilang estado at ilipat ang nabuong mga layer sa solidong substrates (silikon o collodion) ng iba't ibang mga pamamaraan. Ang pagpapatakbo ay maaaring gumana sa isa at dalawang-tray mode na may dalawa at isang hadlang na pag-compress ng lumulutang na layer at mapanatili ang presyon nito sa proseso ng paglalapat ng pelikula sa substrate. Ang pagpapakandili ng presyon sa lugar bawat molekula (-A isotherm) ay ipinapakita sa display screen nang real time sa pag-save ng nilikha na file. Kapag bumubuo ng mga monolayer, sa lahat ng mga kaso, ang paunang ratio ng saklaw ay mas mababa sa isa. Ang Chloroform, benzene, heptane ay ginamit bilang mga solvents. Ang nagtatrabaho konsentrasyon ng mga solusyon ay 0.2-0.5 mg / ml. Nagsimula ang compression pagkatapos ng pagsingaw ng solvent (pagkatapos ng 30 minuto). Ang paggalaw ng hadlang sa bilis na 3-5 mm / min sa karamihan ng mga kaso ay ginawang posible upang mapagtanto ang isang quasi-static compression mode ng mga lumulutang na layer. Ipinapakita ng Kabanata 3 ang mga resulta ng pag-aaral ng istruktura ng X-ray ng chiral CH2 = CH-COO-CH2-C * (CH3) H- (CH2) 2-COO- (C6H4) 2-O at achiral CH2 = CH-COO- ( CH2) 6 -ОNG -6M6-СОО-mon monMomomers ng LC (M), kanilang mga mixture (MIX), pati na rin homo- (P) at copolymers (CPL) batay sa mga ito sa iba`t ibang mga estado ng phase na may projection sa mga katangian ng polar depende sa molekular na istraktura at komposisyon, tab. 1. Ang pag-index ng X-ray diffraction pattern na may kasunod na pagtatasa ng pagkalipol ng mga sumasalamin at pag-abot sa space group ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na ang chiral monomer M1 at M2 ay bumubuo ng mga smectogenic na kristal na istraktura na maaaring mailarawan sa loob ng balangkas ng monoclinic system. na may simetrya ng space group na P21. Sa lahat ng mga kaso, ang pag-iimpake ng ulo-buntot ng mga molekula ay napagtanto kapwa sa layer at mula sa layer hanggang sa layer, gayunpaman, sa istraktura lamang ng chiral monomer M2 (a = 9.89, b = 8.84, c = 34.4, = 125, 7o, n = 4, = 1.315 g / cm3), isang magkakatulad na oryentasyon ng mga nakahalang sandali ng dipole (m2.5 D) ay natanto. Ang chiral monomer M ay may isang 2-layer periodicity packing (a = 5.40, b = 8.36, c = 56.6, = 112.4o, n = 4, = 1.311 g / cm3), kung saan ang mga sandali ng dipole ng mga molekula (m4.7 D) ay binabayaran dahil sa pagbuo ng dimers. Mga iskema ng pagbabago ng yugto ng mga monomer at homo- at copolymers batay sa mga ito М2 R = CO-C7H SmF1 * -58оы-SmF2 * -77oC-SmC1 * -130oC-SmC2 * -151oC-I Kapag natutunaw, ang М1 ay bumubuo ng isang SmF * phase na may panahon na 30, 5 at ang pagkahilig ng mga molekula sa mga layer ay 26o. Ang pagbawas ng ikiling ng mga molekula ay nagpapadali sa azimuthal detuning, na nagpapadali sa pagbabago ng istraktura ng bilayer sa isang solong-layer. Ang mga dimers sa yugto ng SmF * ay hindi nawasak; samakatuwid, ang kabayaran ng mga sandali ng dipole ay napanatili rin. Sa M2, ang azimuthal detuning at ang paglitaw ng mga kaguluhan ng radial ay pinigilan dahil sa karagdagang mga pakikipag-ugnay ng dipole-dipole, samakatuwid, sa panahon ng pagkatunaw, nabuo ang yugto ng Cr-H * (a = 4.53, b = 9.18, c = 34.5, = 117.1 o, n = 2, = 1, g / cm3) na may parehong simetrya P21. Walang bayad para sa nakahalang sandali ng dipole ng mga molekula sa layer ng Cr-H * phase. Ang Achiral monomer M3 at M4 sa crystalline phase ay bumubuo ng mga monoclinic na istraktura ng smectogenic type na may polar symmetry: P21 para sa M3 (a = 5.20, b = 10.62, c = 33.4, = 128o, n = 2, = 1.072 g / cm3) at P2 sa M (a = 16.0, b = 4.96, c = 37.2, = 113o, n = 4, = 1.246 g / cm3). Ang space group P21 ay nangangailangan ng antiparallel longhitudinal at parallel transverse orientation ng mga axes ng M3 Molekyul, at ang P2 na pangkat ay nangangailangan ng pares na antiparallel orientation at longhitudinal at transverse axes ng M4 Molekyul. Sa M3 at M na mga Molekyul, dahil sa maling pagkakasunud-sunod ng mga sandali ng dipole ng mga pangkat na C = O, ang kabuuang sandali ng nakahalang dipole ay m 1 D. Kapag pinainit, ang M3 ay bumubuo ng SmC at N, habang ang M4 ay bumubuo ng SmA at N mesophases. Sa M3 sa nematic, ang ratio ng mga parameter ng mga kaguluhan sa paayon at pag-ilid na pag-iimpake ay nagpapahiwatig na ang istraktura ng layer ay hindi ganap na nawasak. Sa nematic phase M4, ang sitwasyon ay baligtad, na tipikal para sa klasikal na nematic phase. Sa halo-halong mga komposisyon ng chiral at achiral Molekyul sa saklaw ng mga iniimbestigahang konsentrasyon (Talahanayan 1), ang paghihiwalay ng yugto sa mala-mala-kristal na estado ay laging sinusunod, habang sa mesomorphic na estado ay nakasalalay ito sa istraktura at mga ratio ng mga sangkap na halo-halong. Kaya't may pagbawas sa pagkakaiba sa haba ng mga halo-halong mga molekula, tumataas ang pagkahilig sa paghihiwalay ng yugto. Gayunpaman, tungkol sa epekto ng konsentrasyon ng mga bahagi ng chiral na M1 at M2 sa mga mixture na may achiral na bahagi na M3 sa paghihiwalay ng bahagi, magkatulad ang sitwasyon. Ang isang pagtaas sa pagkahilig sa paghihiwalay ng phase na may pagtaas sa konsentrasyon ng M1 ay nauugnay sa pagbuo ng medyo matatag na dimers, na binabawasan ang kanilang kakayahang makihalubilo. Sa pinag-aralan na mga mixture, hindi dapat asahan ng isa ang mas malakas na mga katangian ng polar kaysa sa mga paunang bahagi. Ang chiral homopolymers P1 at P2 na nakuha sa pamamagitan ng libreng radical polymerization mula sa monomer M1 at M2 form SmF * at SmC * phases na may istrakturang bilayer. Mula sa pananaw ng pinakamahusay na kasunduan sa eksperimento sa X-ray, sumusunod na ang mga pangkat ng panig ay nakahilig sa pangunahing kadena at nakatuon upang ang mga piraso ng C-CH3 sa mga ito ay nakasalalay sa eroplano ng pagkahilig ng mga panig na pangkat. Sa kasong ito, ang mga sandali ng dipole ng C = O mga pangkat sa mga layer ng bilayer ay nagiging pantay na nakatuon patayo sa eroplano ng pagkahilig. Ang modelong ito ay nakumpirma rin ng pagtatantya ng enerhiya sa simulation ng computer ng istraktura ng P1 at P2 na mga molekula. Ang mga pattern ng diffraction ng X-ray ng mga polymer na nakatuon sa magnetic (1.2 T) at pare-pareho na mga electric (700 kV / m) na mga patlang ay tipikal para sa mga chiral smectics, ngunit ang mga parameter ng istruktura na tinantya mula sa kanila ay may ilang mga pagkakaiba dahil sa pagkakaiba sa mekanismo ng orientational. Ang mga nakamamatay na layer ay nakatuon sa patayo sa magnetic field at sa kahabaan ng electric field. Ang epekto ng electric field sa pag-order ng translational ng layer at intralayer na istraktura ay, sa kabuuan, mas mahina kaysa sa magnetic field. Ang pag-unwind ng helicoid ay hindi sinusunod. Achiral homopolymers P3 at P4. Ipinapakita ng mga pag-aaral ng diffraction ng X-ray na ang polimer P3 ay bumubuo ng tatlong mga istraktura ng SmA na may katapat na 59.5 at hindi magkakasama ng 54 at 47.5 na mga bilayer period. Ang mga pagbabago sa istruktura ng SmA-SmAd1 at SmAd1-SmAd2 ay tila batay sa mga epekto na nauugnay sa parehong pagbabago sa kakayahang umangkop ng mga junction na kumokonekta sa mga mesogenikong pangkat na may pangunahing kadena, at may pagbabago sa kakayahang umangkop ng pangunahing kadena. Maaaring ma-orient ang P3 sa pamamagitan lamang ng pagikot at pag-uunat. Sa kasong ito, natagpuan ang impluwensya ng orienting effect sa istraktura ng polimer, na nagpapakita ng sarili sa isang pagbabago sa panahon ng layer (pag-ikot) at mga pagkagambala sa intralayer (pag-ikot, pag-uunat) sa paghahambing sa isang sample na hindi oriented. Ang Polymer P4 na may karagdagang C = O fragment sa buntot ng mga grupo sa gilid ay bumubuo ng dalawang mga smectic phase - SmF at SmC. Dahil ang nakahalang sandali ng dipole ng mga pangkat ng panig sa P4 ay mas mababa sa D, ang pagbabala ay negatibo na may paggalang sa pagtuklas ng malakas na mga katangian ng polar sa polimer na ito. Ang mga Copolymers batay sa monomer M1 at M3. Ang mga pattern ng diffraction ng X-ray ay nakuha mula sa mga copolymer na nakatuon sa isang magnetic field, na naaayon sa mga yugto ng Sm * F at Sm * C, ngunit magkakaiba sa pamamahagi ng azimuthal ng kasidhian sa mga pagsasalamin depende sa ratio ng mga sangkap ng chiral at achiral. Sa CPL1-375, ang mga pattern ng X-ray sa parehong yugto ay tumutugma sa tinaguriang istraktura ng bookshelf, sa CPL1-350 sila ay tipikal ng nabanggit na chiral smectic phases, at ang X-ray pattern ng CPL1-325 ay katangian ng istraktura ng uri ng chevron. Kapag nakatuon sa isang pare-pareho na electric field, ang mga naturang pagkakaiba ay hindi sinusunod. Dahil sa magkakaibang mekanismo ng oryentasyon, magkakaiba ang mga parameter ng istruktura ng electroly and magnetically oriented copolymers (pati na rin ang P1 homopolymer). Ang simulation ng istraktura ng bilayer ng mga copolymer at pagkalkula ng diffraction ay ginagawang posible na ipaliwanag ang mga pagkakaiba na ito. Samakatuwid, sa CPL1-375 at CPL1-325, ang mga layer na bumubuo sa bilayer ay may isang komposisyon na naiiba sa ratio ng chiral at achiral na mga bahagi, iyon ay, ang isang layer ay naglalaman ng nakararaming sangkap na P1 o P3, ayon sa pagkakabanggit, at sa iba pa, ang ratio ng mga bahagi ay halos pareho. Sa unang kaso, ito ay tila humantong sa isang tiyak na pagtaas sa pitch ng helixid, at sa pangalawa, sa pagkawasak ng helicoidal na istraktura. Sa CPL1-350, ang komposisyon ng parehong mga layer ng bilayer ay pareho, at dito lamang ang antas ng oryentasyon ng mga panig na bahagi kapag nahantad sa isang electric field ay lumalabas na mas mataas kaysa sa kaso ng isang magnetic field. Ito ay isang tanda ng pagpapapangit ng istraktura ng helicoidal, na humahantong sa macroscopic polarization ng copolymer. Mula sa pagtatantya ng enerhiya ng mga fragment ng CPL1-350 na may iba't ibang mga oryentasyon ng mga pangkat ng panig, sumusunod na ang pinakamababang enerhiya ay nagtataglay ng isang fragment na nailalarawan sa pamamagitan ng parehong ratio ng mga pangkat ng chiral at achiral sa mga bilayer layer, kabaligtaran ng mga azimuthal orientation ng pareho ang mga iyon at ang iba pa sa katabing mga layer at ang slope ng mga gilid na grupo sa pangunahing kadena. Ang istrakturang ito ng fragment ay hindi sumasalungat sa modelo na nakumpirma ng diffraction. Sa kasong ito, ang polariseysyon sa mga layer ng bilayer ay dapat magkaroon ng parehong direksyon. Dapat pansinin na ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng mga estado ng polar na may iba't ibang mga azimuthal orientation ng mga chiral group na patungkol sa pangunahing kadena para sa fragment ng CPL1-350 ay mas mababa kaysa sa CPL1-375 o P1, na ginagawang posible na ilipat ang istraktura ng isang mas mababang electric field. Ang mga Copolymers batay sa monomer na M1 at M4 form bilayer na mga SmF * at SmC * phase. Para sa mga copolymer na may iba't ibang mga ratio ng chiral at achiral achiral na mga bahagi, ang mga pagbabago sa katangian ng temperatura sa mga parameter ng istruktura sa loob ng SmC * phase ay sinusunod, na maliwanag na sanhi ng iba't ibang mga nilalaman ng mga pangkat ng chiral at achiral sa mga bilayer layer (ang sitwasyon ay pareho tulad ng sa kaso ng copolymers batay sa M1 at M3). Iyon ay, ang bilayers CPL1-475 at CPL1-425 ay maaaring ituring bilang isang uri ng two-phase system. Sa kaso ng CPL1-, ang mga prospect para sa pagtuklas ng mga pag-aari ng polar ay kapareho ng para sa CPL1-350, ngunit dahil sa mga pakikipag-ugnayan ng mga ether group sa mga buntot ng mga fragment sa gilid ng achiral, ang istraktura ng copolymer ay hindi gaanong masagana. Ang isang natatanging tampok ng copolymers batay sa monomer M2 at M ay ang medyo mataas na temperatura ng paglipat ng SmF * -SmC * at isang mas maliit na mas maliit na anggulo ng pagkahilig ng mga mesogenic group sa SmC * kaysa sa SmF * phase, na nagpapadali sa azimuthal detuning. Ang istraktura ng bilayer ng CPL2-375 ay binubuo ng mga layer ng parehong komposisyon na may bahagyang kabayaran ng mga sandali ng dipole ng sangkap na chiral. Ang CPL2-350 ay walang tulad na kabayaran (ang istraktura nito ay pareho sa CPL1-350), at ang polariseysyon ay dapat na mas malakas. Dahil sa mas mababa (sa paghahambing sa CPL1-350) nakahalang sandali ng dipole, ang istraktura ng CPL2-350 ay mas konserbatibo hinggil sa posibilidad ng paglipat ng elektrisidad. Ang pinaka-malamang na modelo ay CPL2-325: sa yugto ng SmF *, mga layer ng bilayer na hindi pantay na komposisyon, ngunit may parehong direksyon ng polariseysyon; sa SmC * phase, dahil sa azimuthal detuning, ang mga katangian ng polar ay nagiging mahina, at sa SmA phase, dahil sa kumpletong azimuthal misorientation ng mga side group, ang istraktura ay naging nonpolar. Ang macroscopic polariseysyon sa SmF * at SmC * ay maaaring lumitaw lamang sa pagpapapangit, ngunit dahil sa medyo maliit na bahagi ng bahagi ng chiral, ang epekto ay hindi maaaring maging malakas. Ang Kabanata 4 ay nakatuon sa paghahanda ng mga pelikulang polar Langmuir-Blodgett at pagpapatatag ng kanilang istraktura sa pamamagitan ng photopolymerization. Ang kawalang-tatag ng mga artipisyal na binuo na istraktura ng pelikula ay humahantong sa isang paglabag sa isang anyo o iba pa ng kanilang pagiging regular at kahit na ang integridad at, bilang resulta, sa isang bahagyang o kumpletong pagkawala ng mga pag-aari na tinitiyak ang pagganap ng pangunahing pag-andar. Ang Parasubstituted chiral biphenyls M1, M2, achiral phenyl benzoates M3, M4 at ang kanilang mga mixture ay ginamit bilang panimulang materyal. Naglalaman ang mga compound ng isang acrylate group, na naging posible upang gawing polimer ang mga ito sa isang monolayer sa ibabaw ng tubig at sa isang multilayer film sa isang solidong substrate na gumagamit ng UV radiation mula sa isang mercury lamp. Karaniwan - Isang isotherms na nakuha sa panahon ng pagbuo ng monomer monolayers ay ipinapakita sa Fig. 1. Ang lahat ng mga molekula ay may isang buntot na hydrophobic at isang ulo na hydrophilic, ngunit ang pagkakaroon ng iba pang mga grupo na hydrophilic at hydrophobic sa mga molekula ay hindi pinapayagan silang mauri bilang klasikal na mga amphiphilic compound. Mula sa mga ratios ng mga lugar sa bawat Molekyul sa kondensadong yugto at mga cross section ng mga Molekyul, mahihinuha na ang lahat ng mga monomer ay bumubuo ng mga monolayer, ang mga molekula kung saan matatagpuan ang mga obliquely na may kaugnayan sa ibabaw ng tubig. Ang kakapalan at katatagan (natutukoy ng presyon ng pagkasira - pagbagsak) ng mga monolayer ay mas mataas sa biphenyls kaysa sa phenyl benzoates, at tumataas sila na may pagtaas sa haba ng hydrophobic tail ng mga molekula. Ang katatagan ng mga monolayer na nabuo ng mga mixture ng biphenyls at phenyl benzoates (M1-M3, M2-M3) ay nakasalalay sa kanilang ratio. Ang pinakadakilang positibong epekto ay nakakamit sa mataas na konsentrasyon ng biphenyls (75%) M1 o M2. Sa mataas na konsentrasyon, ang M3 ang pinakamasamang tagapagpahiwatig. At ang mga isotherm para sa monomeric monolayers ay ginagawang posible na pumili ng mga makatuwirang kondisyon para sa photopolymerization. Sa ilalim ng pag-iilaw ng UV ng mga monomeric monolayer, sa lahat ng mga kaso, maliban sa monolayer ng monomer M3, ang kanilang pag-urong ay sinusunod (isang pagbawas sa lugar bawat Molekyul, na humahantong sa isang matalim na pagbaba ng presyon) (Larawan 1). Ang UV polymerization ng homomolecular monolayers ay hindi laging humantong sa isang pagtaas sa kanilang katatagan, halimbawa, sa kaso ng monolayers M2 (pagbaba ng katatagan) at M3 (isang napakabagal na pagtaas ng presyon ay nagpapahiwatig ng pagkasira ng monolayer sa panahon ng compression). Bigas 1.-Isang isotherms ng lumulutang na mga layer batay sa: a - M1 at P1; b - M3 at P3: monomeric (1), monomeric pagkatapos ng pag-iilaw ng UV (2) at polimer (3) Ang katatagan ng UV na nag-irradiate na lumulutang na mga monolayer ng M1-M3 at M2-M3 na mga mixture, pati na rin ang mga paunang monomeric monolayer, nakasalalay sa nilalaman ng biphenyls sa kanila at sa mataas na konsentrasyon (75%) ay lumampas sa katatagan ng paunang monomeric monolayers. Ang mga monolayer na nabuo batay sa mga molekula ng tulad ng suklay na tulad ng polimer P1 (batay sa monomer M1) ay mas matatag kaysa sa mga monomeriko, ngunit ang lahat ng mga pagtatangka na tuklasin ng pamamaraang X-ray isang regular na istrakturang multilayer na nakuha sa kanilang batayan sa isang solidong substrate ay hindi matagumpay Upang matukoy ang posisyon ng mga panig na bahagi ng polimer sa polimer monolayer, isang kumplikadong sala-sala (superlattice) ay nilikha, na isang pelikula ng LB ng mga alternating monolayer ng polimer P at lead stearate, na gumaganap ng papel ng pagbubuo ng mga spacer (Fig. 2). Ang paghahambing ng maliliit na anggulo na X-ray na mga pattern ng pag-diffraction na nakuha mula sa isang superlattice at mula sa isang multilayer na pelikula ng LB na may lead stearate ay posible upang maitaguyod na ang mga panig na pangkat ng polimer na higit sa lahat nakasalalay sa eroplano ng pelikula at, samakatuwid, sa ang ibabaw ng tubig. Ang kakulangan ng layered regularity sa film ng polimer ay sanhi ng di-kinis ng ibabaw ng lumulutang na layer dahil sa imposibleng mailagay ang pangunahing kadena sa isang dalawang-dimensional na bola sa ibabaw ng tubig. Bigas 2. Mga pattern ng diffraction ng maliliit na anggulo ng pelikula ng LB ng lead stearate (a) at isang superlattice na binuo mula sa mga monolayer ng polimer P1 at lead stearate (b), ang modelo ng superlattice at ang kinakalkula na diffraction mula rito (kanan). Samakatuwid, mayroong dalawang paraan upang malutas ang problema ng pagkuha ng regular na mga polymer LB films: 1 - sa pamamagitan ng UV polymerization ng monomeric multilayer films sa isang solidong substrate at 2 - sa pamamagitan ng pagkakahanay ng isang multilayer na istraktura mula sa UV polymerized floating monolayers. Ang multilayer film ng monomer M1 na gawa-gawa ayon kay Schaefer ay may istrakturang polar bilayer na may orientation ng mga molekula sa mga layer ng parehong uri tulad ng mga side group ng polimer P1. Ang dahilan para sa paglitaw ng isang istraktura na may isang bilayer periodicity ay ang reaktibo na pagdeposito ng isang pangalawang monolayer o ang pagpapaalis ng isang bahagi ng mga molekula mula sa layer sa substrate na may isang head-to-head flip. Ang pag-iilaw ng UV ng pelikulang M1 ay humahantong sa pagtaas ng dalas nito ng halos 1.5 beses, dahil sa paglitaw ng mga depekto sa anyo ng mga kinks sa panahon ng pagbuo ng polymer chain, na dapat mabawasan ang mga katangian ng polar nito. Ang isang pelikulang LB na nabuo ayon kay Schaefer mula sa UV na may tubig na polymerized M1 ay nagbibigay ng isang pattern ng pag-diffraction na naaayon sa isang istrakturang bilayer na malapit sa istraktura ng polimer P1 sa smectic F phase. Dito, ginagawang posible ng pagmomodelo na makilala ang istrakturang bilayer na nagmumula sa reaktibo na pagdeposito ng pangalawang monolayer ng isotactic polymer (isang panig na suklay) sa substrate mula sa istrakturang bilayer ng syndiotactic polymer (dobleng panig na suklay), Fig. 3. Sapagkat para sa pangalawang pagkakaiba-iba ang hindi pagtutugma na kadahilanan (R-factor) ay makabuluhang mas mababa, maaari nating tapusin na ang pagsang-ayon na pagbabago ng isotactic-indiotactics sa isang monolayer sa pagkakahiwalay nito sa tubig. Bigas 3. Mga istrukturang modelo ng mga pelikulang LB mula sa UV polymerized monolayers batay sa monomer M1 at mga kaukulang interlayer diffvaction curve: a) para sa mga isotactic molekula (R = 0.335) at b) para sa mga syndiotactic Molekyul (R = 0.091%). Ang mga pelikula ng LB ng mga monomer na M2, M3, at M4 ay may istraktura na may isang solong-layer na periodicity, ngunit sa kaibahan sa yugto ng mala-kristal na may isang parallel na pag-aayos ng mga molekula sa mga layer. Ang mga istrukturang katulad sa mga yugto ng interlayer sa mga mala-kristal at smectic C phase ay nakuha mula sa mga monolayer ng monomer M3 sa iba't ibang mga presyon. Ipinapahiwatig nito na ang kundisyon na yugto ng monolayer ay nagsasama rin ng isang dalawang-dimensional na analog ng likidong kristal na yugto. Ang isang tampok na tampok ng mga monomeric film na M2, M3, at M4 ay ang overlap ng mga end group sa mga katabing layer, na maaaring i-screen ang mga C = C na bono at maiwasan ang polimerisasyon. Kaya, ang pag-iilaw ng UV ng mga pelikulang LB ng mga monomer na M3 at M4 ay hindi humahantong sa anumang mga pagbabago sa istruktura sa pelikula dahil sa epekto sa pag-screen. Ang istraktura ng mga pelikulang gawa-gawa mula sa UV polymerized monolayers M2 at M4 ay mayroon ding solong-layer periodicity, sa halip na isang bilayer, tulad ng sa isang comb-like polymer sa smectic phase. Ang pakikipag-ugnay ng mga pangkat ng ether sa mga buntot ng M2 at M4 na mga molekula, tila, pinipigilan ang pagbabago ng pagsang-ayon sa pagbuo ng isang bilayer na istraktura. Hindi posible na bumuo ng isang regular na multilayer film mula sa UV na nag-irradiate ng M3 monolayers (tulad ng kaso ng isang halo na may 75% M3 na nilalaman) dahil sa kanilang inhomogeneity. Sa mga pelikulang LB ng mga mixture na M1-M3 at M2-M3, walang paghihiwalay na bahagi (maliban sa MIX1-375). Ang lahat ng mga pelikula ay may istraktura na may isang solong-layer periodicity at may isang parallel na pag-aayos ng mga molekula sa mga layer. Sa mga istraktura ng mga pelikula ng LB ng mga mixture (maliban sa MIX2-375 na pinaghalong), mayroong isang elemento ng overlap ng mga end group ng mga molekula sa mga katabing layer, na pumipigil sa UV polimerisasyon ng pelikula. Ang konklusyon na ito ay maaaring kumpirmahin ng mga pagbabago sa UV-irradiated LB film ng MIX1-375 na pinaghalong naganap pagkatapos ng 1.5 taon. Ang isa sa mga istrakturang heterophase na may isang solong-layer na periodicity ay binago sa isang bilayer na istraktura na may isang panahon na kasabay ng panahon ng mala-kristal na yugto ng monomer M1. Ang pag-aaral ng electron diffraction ng LB film batay sa UV polymerized monolayers MIX1-350 ay nagpapakita na ang pelikula ay naglalaman ng pangunahin sa isang monomeric na sangkap. Ang simulation ng istraktura ng pelikula at pagkalkula ng diffraction ng X-ray ay nagpapatunay nito. Batay sa mga resulta na nakuha, maaaring tapusin na pagkatapos ng pag-iilaw ng UV, ang katatagan ng mga monolayer ay bumababa dahil sa kanilang heterophase. Ang mga monolayer, kasama ang bahagi ng polimer, ay maaaring maglaman ng isang makabuluhang halaga ng monomer. At dahil ang mga pangkat ng polymeric na bahagi ay halos namamalagi sa ibabaw ng tubig dahil sa umuusbong na mga steric hindrance, kapag ang substrate ay nakikipag-ugnay sa pelikula sa panahon ng paglilipat ayon kay Schaefer, ang mga monomeric molekula ay maaaring mas gusto itong umupo dito. Sa pelikula batay sa UV polymerized monolayers MIX1-375, ang bahagi ng monomer ay naroroon din, ngunit sa isang hindi gaanong halaga. Ang mga kalkulasyon ng simulation at diffraction ay nagbibigay ng isang istraktura ng polar ng mga isotactic polymer Molekyul na may isang layer na periodicity. Samakatuwid, ang isang pagtaas sa konsentrasyon ng phenyl benzoate na sangkap sa pinaghalong humahantong sa pagbuo ng isang looser monolayer at, bilang isang resulta, sa isang mas malinaw na heterophase pagkatapos ng UV polimerisasyon. Inilalahad ng Kabanata 5 ang mga resulta ng mga pag-aaral sa pagbuo ng mga istraktura na may mga channel ng transportasyon mula sa mga lukab ng mga macrocyclic Molekyul (mga korona ether) na kasama ng posibilidad na makontrol ang kanilang macroscopic orientation sa Langmuir monolayers at LB films at ang posibilidad na patatagin ang istraktura ng huli . Maramihang mga sample ng dibenzo-18-korona-6 at dibenzo-24-korona-8 na may iba't ibang mga kahalili na naglalaman ng mga fragment ng azomethine at enaminoketone (Larawan 4) at mga pelikulang LB batay sa mga ito, kabilang ang mga kondaktibong pelikula na nabuo batay sa mga kumplikadong mga korona ether na may potassium undecylenate (KO-CO- (CH2) 9 = CH2), sodium laurinate (Na-O-CO-C11H23) at fullerene C60. Maramihang mga sample ng mga disubstitut na mga ether ng korona sa mga mala-kristal na yugto ng form na istraktura na nauugnay sa monoclinic system na may parehong P2 / m symmetry. Ang mga istraktura ay malapit sa density ng pag-iimpake, kung saan mayroong isang karaniwang elemento - nagsasapawan na pag-iimpake, kung saan ang mga substituente ng mga kalapit na molekula ay nagsasapawan, na kung saan ay tipikal para sa mga istrakturang hindi tumutukoy sa katawan (Larawan 5). Ang mga parameter ng cell ay nakasalalay sa laki ng korona at sa haba ng mga substituent sa gilid, na nakakaapekto rin sa antas ng extension ng gitnang fragment. Ang pagkakaroon ng mga pangkat ng enaminoketone sa mga substituents ay humahantong sa isang makabuluhang pagtaas sa mga nakahalang sukat ng cell dahil sa bilang ng mga molekula na kasama dito. Ang dahilan ay namamalagi, maliwanag, sa pagbuo ng hindi lamang intramolecular, kundi pati na rin ang mga intermolecular hydrogen bond na N-H O habang ipinapatupad ang mga pares na contact ng mga fragment ng enaminoketone ng mga kalapit na molekula, na ginagawang mas mas kanais-nais ang istraktura. Ang pagkakaroon ng naturang mga bono ay hindi tuwirang nakumpirma ng data ng IR spobra ng mga compound na ito, kung saan mayroong isang malawak at matinding pagsipsip na banda ng mga lumalawak na panginginig ng mga grupo ng NH sa rehiyon na 3416 cm - 1 (karaniwang ang banda na ito ay may mababang tindi ). Ang pagkatunaw ng tulad ng isang sala-sala ay nag-iiwan ng dalawang-dimensional na mga fragment ng mga molekula na naka-link sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen. Dahil ang mga paayon na kaguluhan sa pag-iimpake ng mga fragment na ito ay mas mababa kaysa sa mga nakahalang, ang isang istraktura na may mga palatandaan ng layering ay lilitaw. Sa katunayan, ang X-ray diffraction pattern na nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng sample sa isang magnetic field ay tumutugma sa nematic, ngunit may mga palatandaan ng isang istrakturang chevron. Ito ang tinatawag na canted cybotactic nematic phase. Kapag ang mga molekula ng mga ether ng korona ay nakikipag-ugnay sa mga fragment ng azomethine sa mga substituents, walang mga hydrogen bond at, bilang isang resulta, ang klasikal na nematic phase ay nabuo sa panahon ng pagkatunaw ng kristal lattice. Dahil sa mga hydrogen bond, ang istraktura ay nagiging mas konserbatibo, at ang kadahilanang ito ay maaaring magamit upang patatagin ang mga istraktura ng layer na nabuo ng teknolohiya ng LB. Pagbuo ng mga monolayer at istraktura ng mga pelikulang LB. Ang mga isotherms na nakuha sa panahon ng pagbuo ng Langmuir monolayers batay sa mga Molekyul ng mga disubstitut na korona ether -A ay maaaring magkakaiba sa hugis at pagsisimula ng paglaki ng presyon. Ang pagkakaiba sa kanilang kurso, tulad ng naging resulta, ay nakasalalay hindi lamang sa antas ng saklaw o ang konsentrasyon ng mga natunaw na molekula, kundi pati na rin, sa isang mapagpasyang lawak, sa temperatura ng subphase. Napag-alaman na sa mga temperatura sa ibaba 17 -A, ang mga isotherms ay may isang katangian na hump o talampas, na ang posisyon na hindi mahigpit na naayos kapwa sa lugar at sa presyon sa ibabaw. Ang pagkakaroon ng isang umbok (o talampas) sa -A isotherms ng korona ether ay karaniwang nauugnay sa isang phase paglipat mula sa isang likido-pinalawak sa isang kondensadong estado, kahit na walang hindi malinaw na opinyon tungkol sa mekanismo ng phase paglipat. Ang uri ng paglipat ng yugto ay natutukoy ng mga hadlang sa kinetic - na may pagbawas sa rate ng compression o pagbawas sa haba ng mga substituents, ang hump ay naging isang talampas. Sa pagtaas ng temperatura, ang umbok (o talampas) ay lumala, at, simula sa 23C, hindi na ito sinusunod, Fig. 6. Isinasaalang-alang ang lahat ng mga napansin na tampok ng pag-uugali ng -A isotherms, ang mekanismo ng mga pagbabago sa istruktura sa lumulutang na layer ay maaaring ipaliwanag tulad ng sumusunod. Ang mga molecule ng ether na korona ay may posibilidad na magsama-sama, ngunit maaari itong hadlangan ng mga solvent Molekyul na hawak ng mga molekulang ether ng korona. Ang ratio ng pinagsama-sama at di-pinagsamang mga molekula sa nabuong layer ay matutukoy ang posisyon ng hump o talampas (phase transition) sa isotherm. Kapag naabot ang isang tiyak na presyon (depende sa temperatura), ang mga solvent na molekula ay kinatas mula sa monolayer at ang mekanismo ng pagsasama-sama ng mga flat-nakahiga na mga molekulang ether na korona ay natiyak. Ang interpretasyon na ito ay sinusuportahan din ng katotohanang sa panahon ng pangalawang compression ng pinalawak na monolayer, isang makinis na isotherm lamang ang nakuha, dahil ang nabuo na mga pinagsama-sama ay hindi na naghiwalay. Sa isang mataas na temperatura (23-24 ° C), nagsisimula ang solvent na iwanan ang ibabaw ng tubig sa paunang yugto ng pagbuo ng monolayer at, bilang isang resulta, isang makinis na isotherm ang nakuha. Nakasalalay sa kahigpit na tumutugma sa mga ether ng korona sa panahon ng paglipat ng yugto, ang mga molekula ay alinman sa pagbabago ng kanilang oryentasyong spatial, pagbunggo sa bawat isa na may kasunod na pitik sa gilid (matibay na korona-6), o iikot sa rehiyon ng korona, dahil kung saan ang mahigpit na pakikipag-ugnay ng mga kalapit na molekula sa panahon ng pagbuo ng isang pinagsama-samang natanto na may isang paayon na paglilipat ng mga ito na may kaugnayan sa bawat isa (nababaluktot na korona-8). Responsable ito para sa pagkakaiba sa istraktura ng nabuong mga monolayer at, bilang isang resulta, sa istraktura ng mga pelikulang LB na nakuha sa kanilang batayan. Ayon sa data ng X-ray, ayon sa pagkakabanggit ay mayroon silang alinman sa isang quasi-two-dimensional na istraktura na may isang solong-layer periodicity o isang hindi magkatugma na istrakturang bilayer na may panloob na overlap ng mga molekula. Bigas 6.-Isang isotherms ng korona-6-a10: Fig. 7. Pag-iimpake ng mga molekulang korona-8-e12 sa LB film, a - 0.5 mg / ml; 1.7 ML / m2; 17оы, density ng electron (z), pang-eksperimentong (1) b - 0.5 mg / ml; 1.7 ML / m2; 24оС, at ang kinakalkula (2) pagkakasabog ng pagkalat ng - 0.25 mg / ml; 2.14 ml / m2; 17oC. multilayer na istraktura para sa mga LB films. Kapag ang mga LB films ay nabuo mula sa mga lumulutang na layer ng mga disubstitut na mga ether ng korona, ang istraktura ng mga substituents ay maaaring magkaroon ng isang kapansin-pansin na epekto sa katatagan ng kanilang istraktura. Samakatuwid, sa istraktura ng mga pelikula ng LB ng mga ether ng korona na may mga pangkat ng azomethine sa mga substituent, mayroong isang makabuluhang overlap ng mga fragment ng terminal ng mga molekula sa mga katabing layer, na hindi pinapayagan na isinasaalang-alang ang gayong istraktura bilang quasi-two-dimensional. Ang sangkap na ito ng istruktura ay katangian ng yugto ng mala-kristal. Sa kaso kung ang mga kahalili ay naglalaman ng mga pangkat na enaminoketone, ang istraktura ng mga pelikula ng LB ay mananatiling alinman sa quasi-two-dimensional, katulad ng isang istrakturang smectic na may isang solong-layer (korona-6e-n), o hindi incensensadong bilayer (korona-8e-n , tingnan ang Larawan 7) dalas. Maliwanag, ang pakikipag-ugnay ng mga aktibong grupo ng enaminoketone ng mga karatig na molekula sa mga layer alinman sa direkta o sa pamamagitan ng isang molekulang chloroform na may pagbuo ng mga hydrogen bond na ginagawang mas matatag ang quasi-two-dimensional na istraktura na may paggalang sa crystallization. Ang pag-aaral ng pag-uugali ng mga molekula ng ether ng korona sa mga lumulutang na layer kasama ang mga fatty acid salts at fullerene C60 ay isinasagawa upang makalikha ng mga istruktura ng pelikula na may spatially localized nanoscale conductive elemento. Ang mga isotherm ng lumulutang na layer batay sa mga mixture ng korona-8-e12 alinman sa potassium undecylenate (CA), o may sodium laurinate (LN) sa ratio 1: naiiba mula sa isotherm ng purong korona-8-e12 ng paglilipat ng yugto paglipat (sa anyo ng isang umbok) mula sa likido na kondensadong estado sa rehiyon ng mga malalaking lugar bawat molekula, na nagpapahiwatig ng pagbuo ng mga complex. Ang kanilang pag-uugali sa isang monolayer ay halos kapareho ng pag-uugali ng matitigas na mga molekulang ether na korona, dahil ang korona ng ether na korona ay nawawala ang kadaliang kumilos sa panahon ng pagbuo ng isang kumplikadong. Ang pangalawang yugto ng paglipat (sa anyo ng isang talampas o pagpapasok) na nauugnay sa reorientation ng mga fragment ng nabuo na kumplikado sa lumulutang na layer, tulad ng una (sa anyo ng isang umbok), nakasalalay sa temperatura, ngunit sa isang mas kaunting sukat . Sa 24 ° C, ang haba ng talampas ay bumababa lamang at lumilipat sa rehiyon ng mas maliliit na mga lugar bawat Molekyul, habang ang umbok ay tuluyang nawala. Ayon sa datos ng X-ray na eksperimento, ang LB film ng FE-UC na kumplikadong idineposito mula sa kondensadong yugto ay may isang quasi-two-dimensional na istraktura na may isang solong-layer na periodicity (ang mga gitnang bahagi ng mga molekula ng FE ay hilig sa ang gilid, walang nag-o-overlap na mga fragment ng pagtatapos). Sa lukab ng korona ether (donor), mayroong dalawang mga ions (K +), at ang mga residue ng acid ay naka-embed sa mga layer at oriented na parallel sa mga substituents, Fig. 7. Ang pagsasaalang-alang sa regular na pagsasama ng mga solvent Molekyul sa istraktura ng modelo ay humahantong sa isang pagbaba sa R-factor mula 0.038 hanggang 0.024. Ang istraktura ng pelikulang LB batay sa kumplikadong nabuo ng korona-8-e12 na may LN ay naiiba sa pag-aayos ng mga residu ng acid (hindi kasama, ngunit sa mga kahalili). Ang mga pelikulang LB ng mga komplikadong KE-UK at KE-LN ay quasi-two-dimensional at hindi nag-crystallize. Ang isang hiwalay na layer ng pelikula ay maaaring isaalang-alang bilang isang istraktura ng sandwich na binubuo ng isang pagsasagawa ng layer na naglalaman ng mga conductive channel na nabuo ng mga korona ng FE at mga layer ng dielectric na nabuo ng mga substituent ng FE. Sa pangkalahatan, ang pelikula ay isang pakete ng naturang mga sandwich, na maaaring magsilbing isang prototype para sa isang nanoscale multicore cable na may insulated na mga wire, Fig. walong Ginamit din ang mga ether ng korona upang sugpuin ang pagsasama-sama ng fullerene C60, na madaling kapitan ng pagbuo ng mga three-dimensional na pinagsama-samang, na ginagawang napaka may problemang bumuo ng Langmuir monolayers at regular na layered na istraktura lamang sa batayan nito. Ang paggamit ng isang unsubstitutes na korona ether bilang isang kumplikadong ahente na may kakayahang bumuo ng isang matatag na monolayer, sa kabila ng kawalan ng isang hydrophobic hydrophilic balanse, ipinapayong dagdagan ang lugar sa ibabaw ng subphase na dumarating sa mga lukab ng mga macrocycle, at, dahil dito , ang posibilidad ng pagpasok ng mga buong molekula sa kanila. Ang isang mahalagang tampok ng -A isotherms na nakuha sa pag-aaral ng mga pagbabago sa istruktura sa mga lumulutang na layer ng DB18C6 at C60 (na may isang ratio ng 2: 1) ay dapat maiugnay sa ang katunayan na ang simula ng paglago ng presyon ay tumutugma sa isang lugar na makabuluhang lumalagpas sa maximum na lugar bawat may kondisyon na molekula, na nagpapahiwatig ng kawalan ng pagsasama-sama ng mga C60 na molekula sa paunang yugto ng pagbuo ng monolayer. Ang mga istrukturang pagbabago sa isang monolayer, na nagreresulta sa pagbuo ng mga uri ng sandwich-type, ay ipinapakita sa Larawan 9. Ang isang bahagyang hysteresis sa panahon ng pasulong at baligtad na mga isotherms ay nagpapahiwatig din na ang pagsasama-sama ng C60 ay higit na pinigilan, dahil ang korona ether - fullerene complex ay nabuo dahil sa mga steric hindrance at nabubulok sa panahon ng decompression. Bigas 9.-Isang isotherms at diagram ng istraktura Fig. 10. Modelong istruktura at pagbuga ng mga pagbabago sa paglilibot sa lumulutang na electron density ng layer, pang-eksperimentong layer batay sa DB18K6 at C60. kinakalkula (1) at kinakalkula (2) diffraction Fig. 11. Model istraktura at AFM imahe ng LB film batay sa mga complexes nabuo sa pamamagitan ng DB18C6 at C60 molekula. Ang maliit na anggulo ng X-ray diffraction data (Larawan 10) at pag-aaral ng AFM (Larawan 11) ng pelikulang LB na binuo mula sa heteromolecular monolayers na DB18C6 at C60 ay nagpakita na ang tulad ng sandwich na kumplikado ay ang pangunahing elemento sa istraktura ng layer. Sa kasong ito, ang istraktura ay tulad ng mga contact ng C sa bawat isa, na bumubuo ng mga tanikala na hindi lalampas sa mga limitasyon ng isang hiwalay na layer. Dapat pansinin na ang mga pelikulang LB na nakuha (pati na rin ang mga pelikulang batay sa FE-UK at FE-LN na mga kumplikado) ay uniaxial at walang orientation ng macroscopic sa eroplano ng mga layer. Kabanata 6. Narito ang mga resulta ng mga pag-aaral sa istruktura ng mga maramihang mga sample at mga pelikula ng LB ng mga mesogenic complexes ng lanthanides, na nakakaakit ng pansin ng pareho ng kanilang mga magnetikong katangian (malakas na organikong paramagnet) at makabuluhang mas mababa (kumpara sa mga kumplikadong naglalaman ng mga anion ng iba't ibang likas na katangian) temperatura ng paglipat ng yugto, Talahanayan 1. 2. Ang pangunahing pansin ay binayaran sa pag-uugali ng temperatura ng mga parameter ng istruktura ng mga karamihan ng mga phase ng mga complexes sa oryentasyon ng isang magnetic (o electric) na patlang, ang pagtatatag ng isang ugnayan sa pagitan ng istraktura ng mga phase na ito at ang istraktura ng mga pelikula ng LB nabuo batay sa mga kumplikadong, at ang posibilidad ng paggamit ng mga kumplikadong ito upang lumikha ng mga texture ng pelikulang biaxial. Mga istrukturang pormula ng mga lanthanide complex at kanilang magnetikong anisotropy na Dy [X] 2 SO4-C12H25 C12H25-O-C6H3 (OH) -C = N-C18H37 - Ho [Ho (LH) 3] [X] 3 SO4-C12H25 C14H29-O - С6Н3 (ОН)) -С = N-С18Н37 - Tb [X] 3 SO4-C12H25 С14Н29-О-С6Н33 (ОН)--С N) N-С18НН37 - - - - - - - - - - 1.2 T tulad ng isang mabilis (1 deg / min.) At mabagal (0, deg / min.) Paglamig mula sa isotropic phase. Ang pagkuha ng litrato ng X-ray ng mga oriented na sample ay isinasagawa sa lugar sa panahon ng isang cycle ng pag-init sa saklaw mula sa temperatura ng kuwarto hanggang sa pag-clear point. Ang mga pinag-aralan na kumplikadong bumubuo ng dalawa (SmF at SmC) o tatlong (SmB, SmF, at SmC) na mga smectic phase. Sa mga kumplikadong mas maikli ang ligands (Dy at ErI complexes), ang bahagi ng SmB ay hindi sinusunod, tila dahil sa ang katunayan na ang temperatura ng paglipat ng yugto ng SmF-SmB para sa kanila ay mas mababa kaysa sa temperatura ng paglipat ng salamin. Ang isang tampok ng oriented sample ay isang mahinang oryentasyon sa pangkalahatan na may sapat na mataas na antas ng oryentasyon ng istrakturang layer na maayos (S = 0.8). Sa kasong ito, tulad ng ipinakita ng mga kalkulasyon ng diffraction mula sa mga modelo, ang mga molekula ng mga complex ay mayroong pinahabang pagsang-ayon, ngunit sa yugto ng SmC ay may kaugaliang bahagyang magkakapatong na mga fragment ng terminal ng mga ligands sa mga katabing layer. Ang pag-uugali ng mga parameter ng diffraction ng mga complexes sa mga yugto ng paglipat ay malakas na nakasalalay kapwa sa kanilang istrakturang molekular at sa kanilang paunang panahon - sa rate ng paglamig ng mga sample habang nasa oryentasyon ng bukid at sa likas na katangian ng patlang (elektrikal o magnetiko). Ang rate ng paglamig sa isang magnetic field ay nakakaapekto sa temperatura ng paglipat ng yugto ng SmF-SmC. Gayunpaman, habang ang paglilipat ng yugto ng paglipat na sinusunod sa Ho complex patungo sa isang mas mababang temperatura sa isang mas mataas na rate ng paglamig ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng epekto ng supercooling, pagkatapos ay sa Dy complex na ang paglilipat na ito ay nangyayari patungo sa isang mas mataas na temperatura. Ang isa pang hindi pangkaraniwang katotohanan para sa komplikadong ito, na nakatuon sa mabagal na paglamig sa isang magnetic field, ay isang makabuluhang pagbabago ng temperatura ng mga pagbabago sa katangian sa lapad ng maliliit na anggulo at malawak na anggulo na mga pagsasalamin (Larawan 12). Iyon ay, ang dysprosium complex ay kumikilos tulad ng isang dalawang-yugto na sistema: ang mga gitnang bahagi ng kumplikadong bumubuo ng mga layer ay isang bahagi, at ang mga ligand buntot, na bumubuo ng isang uri ng mga interlayer sa pagitan ng mga layer, ay isa pang yugto. Bukod dito, ang biphasicity ay nagpapakita ng sarili bilang isang epekto sa magnetic field, kung saan ang gitnang bahagi ng kumplikado (paramagnet na may negatibong magnetikong anisotropy) at ang mga buntot ng ligands (na may positibong diamagnetic anisotropy) ay dapat na oriented nang magkakaiba. Sa mabilis na paglamig sa bukid, ang epekto ay hindi sinusunod, dahil sa kasong ito ang kumplikadong molekula ay kumikilos bilang isang solong buo. Sa kaso ng mga erbium complex na may positibong magnetic anisotropy (Talahanayan 2), ang mga pagbabago sa katangian sa lapad ng mga pagsasalamin sa panahon ng paglipat ng yugto ay nangyayari nang magkakasabay, tulad ng sa isang solong yugto na sistema, dahil walang salungat na nauugnay sa oryentasyon ng gitnang bahagi ng mga kumplikado at paligid na mga grupo ng mga ligands sa isang magnetic field (Larawan 12). Bigas 12 Mga pag-asa sa temperatura ng kalahating lapad ng malawak na anggulo () at maliit na anggulo () maxima ng mga Dy (kaliwa) at ErII (kanan) na mga kumplikado. Oryentasyon na may mabagal (,) at mabilis (,) paglamig sa isang magnetic field na 1.2 T. Kapag ang Dy complex ay nakatuon sa pamamagitan ng isang pare-pareho ng electric field sa yugto ng SmC, sinusunod ang isang pagkahilig sa isang kapansin-pansin na pagbaba ng panahon ng layer, at sa mababang yugto ng temperatura ang yugto ng layer ay tumutugma sa shear Molekyul tulad ng SmB phase. Sa kasong ito, walang kapansin-pansing mga pagbabago sa lapad ng mga maliliit na anggulo na pagmuni-muni ay sinusunod sa panahon ng paglipat ng yugto, at ang lapad ng mga malapad na salamin na sumasalamin ay patuloy na tataas nang malaki pagkatapos ng paglipat ng yugto. Ang dahilan ay nasa mekanismo ng oryentasyon. Sa isang pare-pareho na electric field, ang mga molekula ng kumplikadong may positibong dielectric anisotropy ay may posibilidad na i-orient ang kanilang mga sarili kahilera sa patlang. Sa yugto ng SmC, dahil sa makabuluhang pagtaas ng kondaktibiti, na kung saan ay maximum kasama ang mga layer, may posibilidad na paikutin ang mga ito sa patlang. Ito ay ang salungatan na orientation na humahantong sa isang pagtaas sa pagkiling ng mga molekula sa layer. Ang X-ray na potograpiya ng mga kumplikadong pag-cool down hanggang sa –15оС ay ipinakita na hindi sila nag-crystallize, ngunit pinapanatili ang istrakturang smectic na may nakabalangkas na mga layer (SmF o SmB) sa estado ng vitrified. Batay sa katotohanang ito, maaasahan na ang multilayer na istraktura ng mga pelikula ng LB ay magiging konserbatibo sa parehong lawak. At ang mga isotherms na nakuha sa panahon ng pagbuo ng Langmuir layer batay sa mga lanthanide complex ay may parehong uri, Fig. 13. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng zero paunang presyon at mayroong isang bilang ng mga inflection na nagpapahiwatig ng kumplikadong likas na katangian ng istruktura at yugto ng mga pagbabago sa lumulutang na layer sanhi ng isang pagbabago sa pagsasaayos ng mga complexes, na nagbabago mula sa pinahabang (sa likido-pinalawak na bahagi ) sa napakalakas na hubog (sa kondensadong yugto). Ang unang talampas sa isotherm ay tumutugma sa pagbabago ng kondensibong monolayer sa isang bilayer, at ang pangalawa, sa mga istrukturang pagbabago na nauugnay sa isang pagbabago sa pagsasaayos ng mga kumplikado sa itaas na layer ng istrakturang bilayer mula sa baluktot muli sa pinahabang (sa sa kasong ito, ang mga molekula ay nakatayo sa mga buntot). Ang isang pagtaas sa temperatura ng subphase o ang rate ng compression ng isang monolayer ay humahantong sa isang pagkabulok ng talampas at isang paglilipat ng mga yugto ng paglipat patungo sa mas malaking mga lugar sa bawat Molekyul. Sa mga kasong ito, ang lumulutang na layer ay nagiging hindi gaanong matatag dahil sa mas malawak na heterogeneity. Ang mga kasunod na pag-aaral ng mga pelikula sa LB batay sa mga kumplikado ay nagpakita na ang kanilang istraktura ay nakasalalay sa presyon ng pagtitiwalag, mesa. 3. Sa mababang presyon ng paglipat (hanggang sa isang talampas), ang mga istrakturang tulad ng smect na may isang mas maikling panahon (mas malaki ang pagkahilig ng mga molekula) ay nabuo kaysa sa kaso ng mas mataas na presyon (sa itaas ng unang talampas), kapag ang istraktura ng pelikula ng LB ay napakalapit sa istraktura ng isang mababang temperatura na smectic sa isang maramihang sample. Sa mga presyon sa itaas ng pangalawang talampas, ang mga istraktura ng iba't ibang mga uri ay maaaring magkaroon ng lumulutang na layer dahil sa inhomogeneity nito, mesa. 3. Ang kakayahan ng isang likidong istrakturang kristal na tumugon sa isang magnetic field ay ginamit upang lumikha ng mas macroscopically na mas inorder na manipis na mga pelikula ng mga lanthanide complexes kaysa sa iminungkahi ng karaniwang teknolohiya ng LB. Kapag ang isang magnetic field ay kasama sa proseso ng pagbuo ng isang lumulutang layer (Larawan 11), posible na makakuha ng mga istruktura ng pelikula na may isang texture na biaxial. Pinapayagan ka ng dinisenyo na magnetic attachment na lumikha ng isang patlang na may induction B = 0.05 T (H = 4 · 104 A / m). Tulad ng pagkalkula ng kritikal na patlang na Fredericksz (Hc = 2 · 102 A / m) ay ipinapakita, sapat na ito para sa oryentasyon ng mga mesogenic complex sa ibabaw ng subphase. Maglipat ng presyon at data ng istruktura para sa mga pelikulang LB ng Dy complex. Reflex d, ako, rel. mga yunit Reflex d, ako, rel. mga yunit Reflex d, ako, rel. mga yunit Kapag ang mga layer ng Langmuir ay nabuo batay sa mga kumplikadong pagkakaroon ng isang magnetic field, lumilitaw ang isang bilang ng mga pagkakaiba-iba ng katangian sa mga isotherms, Fig. 15. Ito ay isang paglaon sa paglaon ng pagtaas ng presyon sa paunang Fig. 14. Pag-configure ng magnetic field sa Fig. 15. -Ang mga isotherm ng Tb complex, mga pagpapakita sa eroplano ng LB ng paliguan. 1 - ang mga gilid ng paliguan na nakuha sa panahon ng pagbuo ng mga monolayer, 2 - isang hadlang, 3 - isang plato na walang isang patlang (a) at sa pagkakaroon ng isang magnetic yugto ng pagbuo ng isang monolayer, isang pagbawas sa haba ng seksyon 1-2 naaayon sa yugto ng gas ng isang monolayer, isang mas mabilis na pagtaas ng presyon pagkatapos ng paglipat sa likidong pinalawak na bahagi (seksyon 2-3), isang paglilipat patungo sa mas maliit na mga lugar ng mga katangian na baluktot o talampas sa mga isotherms sa kondensado estado (seksyon 3-4 sa isotherm ay tumutugma sa ika-1 na kondensadong yugto, at ang 4-5 ay tumutugma sa yugto ng pagbuo ng bilayer). Dito nagaganap ang epekto ng pag-order ng mga molekula sa patlang - naging mas siksik ang pag-iimpake. Ang epekto ng isang magnetikong larangan ay nagpapakita rin ng sarili sa istraktura ng mga pelikulang LB. Samakatuwid, sa mga pelikula ng mga kumplikadong Dy at Tb na nakuha sa mababang (6 mN / m) presyon, ang mga panahon ng interlayer ay kapansin-pansing tumataas at magiging pantay sa panahon ng mga pelikulang nakuha sa mataas (19 mN / m) presyon. Sa parehong oras, ang eksperimento sa diffraction ng electron ay nagpapahiwatig ng hitsura ng isang texture sa eroplano ng pelikula, Fig. 16-b. Gayunpaman, ang isang biaxial film ay maaaring makuha lamang sa pamamagitan ng paglalapat ng mga monolayer sa isang medyo mababang presyon (mN / m). Ang dahilan ay nakasalalay sa kaaya-ayang pagpapahinga ng mga molekula. Sa mataas na presyon, ang mga molekula ng kumplikado sa isang monolayer ay malakas na baluktot, at kapag sila ay hiwalay mula sa ibabaw ng tubig, itinuwid nila ang pagkawasak ng azimuthal orientation na itinakda ng bukid. Sa mababang presyon, ang mga molekula ay mahina na nakabaluktot, at ang pagpapahinga ng pag-ayon ay hindi napakasama para sa oryentasyong azimuthal. Maaaring makuha ang biaxial texture sa pelikula gamit ang epekto ng host-host. Ang sitwasyon kung kailan ang mga molekulang panauhin sa yugto ng pagbuo ng isang lumulutang na monolayer sa pagkakaroon ng isang magnetic field na nakatuon sa mga molekula ng kumplikado ay natanto upang makakuha ng mga pelikulang ultrathin na may planar anisotropy sa iba't ibang mga sistema. Kaya, sa batayan ng heteromolecular lumulutang layer ng ErII complex - tetrasubstituted porphyrin na halo na may isang molar na konsentrasyon ng 1: 2.4, optically anisotropic LB films na may sapat na mataas na anisotropy (degree of orientation S = 0.84) ay nakuha, ayon sa pagkakabanggit. Sa sistemang ito, ang mga molekula ng kumplikado ay hindi nakatuon sa pamamagitan ng indibidwal na mga molekulang porphyrin, ngunit ng kanilang mga pinagsama-samang, tulad ng ipinahiwatig ng hitsura ng isang talampas sa paunang rehiyon ng -A isotherm, na kung hindi man ay katulad ng isotherm ng ErII complex. Upang lumikha ng mga pelikulang LB na may isang ibinigay na anisotropy ng planar conductivity, ginamit ang system ng ternary na korona ether - sodium laurinate - terbium complex (ang molar ratio ay iba-iba mula sa 1: 2: 1 hanggang 100: 200: 1, ayon sa pagkakabanggit). Ang pagiging tugma ng lahat ng mga molekula sa pangkalahatang istraktura ay batay sa ang katunayan na ang halo ng korona ether - sodium laurinate at ang terbium complex (pinag-aralan nang mas maaga) ay bumubuo ng pahilig na quasi-www.sp-department.ru dalawang-dimensional na mga istrakturang layer na hindi masyadong iba't ibang mga panahon sa LB film. Ang negatibong magnetic anisotropy ng terbium kumplikadong mga molekula ay humahantong sa ang katunayan na ang mga molekula sa lumulutang layer ay nakatuon patayo sa magnetic field, pinipilit ang mga anisometric na korona ng eter na eter na i-orient ang kanilang mga sarili sa parehong paraan. Ang oryentasyon ng mga nagsasagawa ng mga channel sa kasong ito ay dapat magbigay ng maximum na kondaktibiti sa kuryente sa direksyon na parallel sa mga linya ng magnetic field. Upang maging oriented ang mga channel na nagsasagawa ng ion sa pelikula ng LB sa kahabaan ng layer, ang mga molekula ng ether na korona (kanilang mga generator) ay dapat na hilig sa gilid, na tumutugma sa mga modelo ng istruktura na itinatag sa pag-aaral ng mga pelikula batay sa mga ether ng korona at isang halo ng korona ether - sodium laurinate. Sa panahon ng paglipat ng isang monolayer sa isang solidong substrate, ang orientation ng azimuthal ng mga pagsasagawa ng mga channel ay mananatili, na nakumpirma hindi lamang sa elektronikong paraan, kundi pati na rin ng direktang mga sukat ng planar na kondaktibiti ng mga pelikula ng LB sa iba't ibang direksyon (Larawan 17). Ang mga katulad na resulta ay nakuha para sa mga pelikulang LB batay sa sistema ng ternary na disubstitute ng DB24crown8 - fullerene C60 - terbium complex. Bigas 17. Ang pag-configure ng mga electrode at electrical conductivity (G) ng LB film ng pinaghalong korona ether - sodium laurinate - terbium complex na may iba't ibang mga molar ratio ng mga sangkap kasama (direksyon A) at sa kabuuan (direksyon B) ng magnetic field. Ang Go ay ang conductivity ng isang malinis na substrate. Ang anisotropy ng planar conductivity ng pelikula ay nagdaragdag sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng terbium kumplikadong mga molekula sa pinaghalong, Fig. 17. Ito ay dahil sa pagbawas ng nakakagambalang epekto ng mga molekulang ito sa istraktura ng mga pagsasagawa ng mga channel. Sa parehong oras, ang mga higanteng sandali ng magnet ng MO na mga molekula ng terbium complex, kahit na sa kaso ng kanilang medyo mababang konsentrasyon, ginawang posible na i-orient ang istraktura ng domain na nabuo ng mga molekula ng korona ether - sodium laurinate o korona ether - Mga komplikadong C60. Pangunahing mga resulta at konklusyon 1. Ipinakita na sa mga istruktura na may polar symmetry na nabuo ng mesogenic acrylates, ang kabayaran ng mga sandali ng dipole ay maaaring mangyari hindi lamang sa antas ng mga indibidwal na molekula, kundi pati na rin sa pagbuo ng mga dimers mula sa mga polar Molekyul. Ang pagkakaroon ng isang chiral fragment ay sterically pinipigilan ang kabayaran ng mga sandali ng dipole ng mga bono kapwa sa Molekyul at sa pag-iimpake ng molekula. Ang pagdaragdag ng C = O na pangkat sa buntot ng Molekyul ay binabago ang likas na katangian ng pag-iimpake ng molekula; dahil sa pakikipag-ugnay ng dipole-dipole, ang istraktura ay nagiging mas konserbatibo hinggil sa azimuthal detuning (na nagpapaliwanag sa pagbuo ng polar Cr- H * phase) at paghihiwalay ng phase (sa mga mixture ng LC ng chiral at achiral acrylates). Ang isang pagtaas sa haba ng bahagi ng achiral sa mga mixture ay humahantong sa pagbuo ng isang normal na smectic na may magkakapatong na mga molekula sa mga katabing layer. Ang isang malaking azimuthal detuning ay isang makabuluhang kadahilanan na pumipigil sa pagbuo ng mga polar layer sa mga yugto na ito. 2. Napag-alaman na ang mga homopolymer at copolymer na nakuha batay sa chiral at achiral acrylates at ang kanilang mga mixtures ay bumubuo ng mga smectic na istraktura na may mga polar bilayer. Ang pamamahagi ng mga sangkap ng chiral at achiral sa mga layer ng bilayer ay nakasalalay sa kanilang mga ratio ng konsentrasyon sa copolymer. Sa kaso ng iba't ibang haba ng mga bahagi ng chiral at achiral sa copolymer at ang kanilang hindi pantay na ratio sa mga layer ng bilayer, ang mga katangian na pagbabago sa istruktura ay sinusunod sa loob ng mga smectic phase ng parehong uri (isang kaso ng isang uri ng paghihiwalay ng microphase). Ang pitch ng istraktura ng helicoidal ay nagdaragdag sa pagpunta mula sa pareho sa hindi pantay na ratio ng mga bahagi ng chiral at achiral sa mga layer ng bilayer. Sa isang mababang konsentrasyon ng sangkap ng chiral, isang istraktura ng chevron ay sinusunod (para sa CPL1-325). Ang paraan ng pag-orient sa mga copolymer ay may kapansin-pansin na epekto sa kanilang istraktura. Kapag nakatuon sa isang pare-pareho na electric field hanggang sa 1106 V / m, ang istraktura ng helicoidal ay mananatiling hindi naka-untad, ang antas ng oryentasyon ng istraktura ng layer ay mas mataas kaysa sa isang magnetic field. Sa kaso ng oryentasyong magnetiko, mas mataas ang antas ng oryentasyon ng mga panig na pangkat ng copolymer at ang kanilang pag-order ng pagsasalin. 3. Ipinakita na sa parehong ratio ng mga sangkap ng chiral at achiral sa copolymer, ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng mga estado ng polar at nonpolar ay minimal, na maaaring mapabilis ang polariseysyon ng sample sa isang electric field (na dapat ay mas mataas ng mas mataas kaysa sa 1106 V / m). 4. Ipinakita na ang dahilan para sa X-ray amorphous na istraktura ng pelikulang LB na nabuo mula sa mga hugis na suklay na sukat na polymer ay ang limitadong kakayahang umangkop ng pangunahing kadena, na humahantong sa pagbuo ng isang maluwag at walang saysay na lumulutang na layer sa ibabaw ng tubig. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga spacer monolayer, nabuo, halimbawa, sa batayan ng lead stearate, posible na malimitahan ang mga indibidwal na layer sa pelikula ng LB at makita nang radiograpiko ang regular na istrakturang multilayer. 5. Napag-alaman na ang mga parasubstituted biphenyls ay bumubuo ng mga monolayer na mas siksik at mas lumalaban sa pagbagsak kaysa sa phenyl benzoates. Ang isang pagtaas sa konsentrasyon ng sangkap ng biphenyl sa mga lumulutang na monolayer ng mga mixture ay nagdaragdag din ng kanilang katatagan. Ang istraktura ng buntot na fragment ng mga molekula ay pinaka-malakas na nakakaapekto sa kakapalan at katatagan ng mga monolayer: ang pagkakaroon ng isang carbonyl group sa buntot at isang pagtaas sa haba nito ay humahantong sa isang pagtaas sa density at katatagan ng mga monolayer at biphenyls at phenyl benzoates. 6. Ipinakita na, gamit ang teknolohiya ng LB, ang mga regular na polar film ay maaaring mabuo mula sa mesogenic parasubstituted biphenyls at ang kanilang mga mixture na may phenyl benzoates. Sa kasong ito, isiniwalat ang pagkakaroon ng isang tiyak na ugnayan sa istraktura ng mga pelikula ng LB at ang istraktura ng maramihang mga phase ng mga compound na pinag-aaralan. Ang pagpapatatag ng mala-dalawang-dimensional na istraktura ng mga pelikula ng LB sa pamamagitan ng UV polimerisasyon ay posible lamang sa kawalan ng pag-screen ng C = C na mga bono sa pagtatapos ng mga fragment ng mga molekula. 7. Napag-alaman na ang polimerisasyon ng UV ng homo- at heteromolecular na lumulutang na mga monolayer, bilang panuntunan, ay sinamahan ng kanilang pag-urong at humahantong sa pagtaas ng katatagan. Gayunpaman, sa kaso ng isang malaking ikiling ng mga molekula sa monolayer, nabuo ang mga pangkat ng gilid ng polimer pagkatapos ng pag-iilaw ng UV sa ibabaw ng tubig, at ang monolayer ay nagsimulang gumuho ng halos sabay-sabay sa simula ng paggalaw ng compressive barrier . Theoretical Physics ABSTRACT ng thesis para sa degree ng Kandidato ng Physical and Mathematical Science Novosibirsk - 2011 Ang gawain ay ginawa sa Novosibirsk State Technical University sa Kagawaran ng Applied at Theoretical Physics ng Physics and Technology ... " «Atkarskaya Agata Sergeevna Isomorphisms ng mga linear na grupo sa pamamagitan ng mga singsing na pinagsama Espesyalidad 01.01.06 Matematika na lohika, algebra at numero ng teorya ABSTRACT ng thesis para sa degree ng Kandidato ng Physical and Mathematical Science Moscow 2014 Ang gawain ay ginawa sa Kagawaran ng Higher Algebra Faculty of Mga Mekanika at Matematika FSBEI HPE "Ang Pamantasang Estado ng Moscow ay pinangalanan pagkatapos ng M. V. Lomonosov" .... " "Ponomarev Ivan Viktorovich STRUCTURES FOR DETECTORS OF IONIZING RADIATION BASED ON EPITAXIAL ARSENIDE GALLIUM specialty 01.04.10 - physics ng semiconductors ABSTRACT ng disertasyon para sa antas ng kandidato ng pisikal at matematika na agham Tomsk - 2011 State Laboratories ng semiconductor Institute Physics at Teknolohiya ... " «MIRONOV GENNADY IVANOVICH TEorya NG DALAWANG DIMENSYAL AT NANOSCALE SYSTEMS NA MAY MALALAKING KORELASYON SA HUBBARD MODEL 04/01/02 - teoretikal na pisika Abstract ng disertasyon para sa degree ng Doctor of Physical and Mathematical Science Kazan - 2008 2 Ang gawain ay natupad sa Kagawaran ng Theoretical Physics Kazan State University SA AT. Ulyanova-Lenina Siyentipikong consultant: Doktor ng Physics at Matematika, Propesor Boris Ivanovich Kochelaev Opisyal na kalaban: ... " «ARBUZOV ANDREY ALEKSANDROVICH Teorya at pamamaraan ng pagtatasa ng dielectric spectra na inilarawan ng mga expression ng lakas na praksyonal na may tunay at kumplikadong-conjugate na tagapagpahiwatig Espesyalidad: 01.04.02 - teoretikal na pisika ABSTRACT ng thesis para sa antas ng kandidato ng mga agham pisikal at matematika Kazan - 2009 physics ng estado institusyong pang-edukasyon ng mas mataas na propesyonal na edukasyon Kazan ... " "MUTINA Albina Rishatovna VN MORNING E GRADI EN YOU MAGNETIC FIELDS IN THE PORIS YOU X ENVIRONmentsS: E KSPERIM EN TALNO E ISSL EEDOVANI E Speciality 01.04.07 - Physics of CondENS Matter Abstract ng disertasyon para sa antas ng kandidato ng pisikal at matematika agham sa Kagawaran ng Molecular Physics ... " "Disertasyon para sa antas ng kandidato ng pisikal at matematika na agham Tomsk 2007. Ang gawain ay isinagawa sa Kagawaran ng Quantum Field Theory ng Tomsk State University. Mga tagapayo sa pang-agham: Doctor ng Physical and Matematika Science, Propesor Semn Leonidovich ... " "Selivanov Nikita Ivanovich Impluwensya ng mga intermolecular na pakikipag-ugnay sa photoprocesses ng mga pinalitan na acridine, coumarin at Nile na pula sa mga solusyon at manipis na pelikula 02.00.04 - pisikal na kimika Abstract ng disertasyon para sa antas ng kandidato ng mga agham na kemikal na Tomsk - 2011 Ang gawain ay isinagawa sa Kagawaran ng Physical at Colloidal Chemistry ng Faculty of Chemistry at sa laboratoryo ng photophysics at photochemistry ng mga molekula ng Tomsk State University Scientific adviser: kandidato ... " «Pleshinskiy Ilya Nikolaevich Overdetermined hangganan halaga ng mga problema at conjugation problema para sa Helmholtz equation at ang sistema ng Maxwell equation 01.01.02 - kaugalian equation Abstract ng thesis para sa degree ng kandidato ng pisikal at matematikal na agham Kazan - 2007 Ang trabaho ay tapos na sa institusyong pang-edukasyon ng estado ng mas mataas na propesyonal na edukasyon Kazan State University na pinangalanang ... SA AT. Ulyanova-Lenin na doktor ng pisikal at matematika na mga agham, ... " «Gadirov Ruslan Magomedtakhirovich Pang-eksperimentong at kabuuan-kemikal na pagsasaliksik ng mga photoprocesses na pinalit na coumarin 02.00.04 - pisikal na kimika Abstract ng disertasyon para sa antas ng kandidato ng mga agham ng kemikal na Tomsk - 2007 Ang gawain ay ginawa sa Kagawaran ng Physical at Colloidal Chemistry ng Faculty of Chemistry at sa departamento ng Photonics ng OSP SFTI TSU sa institusyong pang-edukasyon ng Estado ng mas mataas na propesyonal na edukasyon sa Tomsk State University ... " "KRUTIKOVA Alla Aleksandrovna SPECTRAL ANALYSIS OF KOMPOSITE MATERIALS BASED ON NANOCRYSTALLINE SILICON Speciality: 02.00.02 - Analytical chemistry ABSTRACT ng disertasyon para sa antas ng kandidato ng agham kemikal Moscow - 2007 Ang gawain ay ginawa sa Kagawaran ng Analytical Chemistry ng Academy of Ang mga agham ng Estado ng Moscow ay pinangalanan pagkatapos. M.V. Lomonosov Siyentipikong superbisor: Doctor of Chemistry, Propesor Anatoly A. Ishchenko Opisyal ... " "Lopukhova Svetlana Vladimirovna ASYMPTOTIC AND NUMERICAL METHODS PARA SA PAGSUSULIT NG Mga Espesyal na STREAM NG HOMOGENEOUS EVENTS 05.13.18 Pagmomodelo ng matematika, mga pamamaraang numerikal at kumplikado ng mga programa at cybernetics GOU VPO Tomsk State University Scientific ... " «Wang Qingsheng DEVELOPMENT OF NANOSTRUCTURED CATHODE MATERIAL BASED ON Li2FeSiO4 PARA SA LTIIUM-ION BATTERIES Espesyalidad 05.16.01 - Metallurgy at paggamot sa init ng mga metal at haluang metal ABSTRACT ng disertasyon para sa antas ng kandidato ng mga teknikal na agham sa St. Petersburg - 2014 edukasyong bokasyonal St . Petersburg State Polytechnic ... " «LUNEV IVAN VLADIMIROVICH PANANALIKSIK NG istraktura AT DIPOLE MOBILITY NG HYDROGEN-BOUNDED SOLUTIONS NG PAMAMARAAN NG TEMPORARY DIELECTRIC SPECTROSCOPY Espesyalidad 01.04.03 - Radiophysics ABSTRACT ng disertasyon ng Kazan ng 2007 Physics Kandidato ng Physical at Matematika Science, Supervisor: Associate Professor Yu.A. Gusev; kandidato..." "KHAZIRISHI ENVER OSMANOVICH SQUARE FORMULAS FOR SINGULAR INTEGRALS AND DIRECT METHODS FOR SOLVING SPECIAL INTEGRAL EQUATIONS Speciality 01.01.01 - matematika analysis Ang abstract ng thesis ng may-akda para sa degree ng kandidato ng pag-aaral ng pisika at matematika sa science at matematika ng matematika na si Gabrenev ... " «Shompolova Olga Igorevna Pinakamainam na kontrol ng mga linear system na may hindi regular na halo-halong mga hadlang at pagpapasiya ng geometry ng pinakamainam na tilapon Espesyalidad 05.13.01 - Pagsusuri ng system, kontrol at pagproseso ng impormasyon (industriya) ABSTRACT ng thesis para sa degree ng kandidato ng pisikal at matematika agham Moscow - 2012 GAWAING GINAWA SA FEDERAL STATE BUDGETARY INSTITUSYON NG SCIENSYA KOMPUTER CENTER IM. A.A. DORODNITSYNA RUSSIAN ... " «UDC 517.917 BYKOVA TATYANA SERGEEVNA LYAPUNOVSKAYA REDUCIBILITY OF A LINEAR SYSTEM WITH THE EFFECT 01.01.02 kaugalian equation ABSTRACT ng thesis para sa degree ng kandidato ng pisikal at matematika na agham Izhevsk - 2005 Ang gawain ay ginawa sa GOU VPO Izhevsk State Technical University. Tagapayo ng pang-agham: Doctor ng Physical at Matematikong Agham, Propesor Yevgeny Leonidovich Tonkov Opisyal na kalaban: Doktor ng Physical at Matematikong Agham, Propesor ... " "Garnaeva Guzel Ildarovna OPTIKA TRANSITIONAL NA EPEKTO SA IMPURITY CRYSTALS SA PRESENSYA NG EXternalAL INHOMOGENEOUS ELECTROMAGNETIC FIELDS Espesyal na 01.04.05 - optika ABSTRACT ng pangkalahatang thesis para sa degree ng kandidato ng mga pang-agham na pang-pisikal at matematika ng mas mataas na edukasyon ng Estado ng Kazan - 2009 ... " «Kutuzov Aleksandr Sergeevich MAGNETIC PROPERTIES AND SPIN KINETICS OF CONDO-LATTICES AND SUPERCONDUCTING COUPRATE WITH YTTERBIUM IONS 01.04.02 - Theoretical physics Abstract ng thesis para sa degree ng kandidato ng Kazan State University na pinangalanan pagkatapos. SA AT. Ulyanov-Lenin. Tagapayo ng pang-agham: Doctor ng Physical at Matematikong Agham, Propesor Kochelaev Boris Ivanovich Opisyal ... " Ang pamamaraan ng pagbuo ng mga mono- at multimolecular films ay binuo ni Irving Langmuir at ng kanyang estudyante na si Katharina Blodgett noong 1930s. Sa kasalukuyan, ang teknolohiyang ito, na tinawag na pamamaraan ng Langmuir-Blodgett, ay aktibong ginagamit sa paggawa ng mga modernong elektronikong aparato. Ang pangunahing ideya ng pamamaraan ay ang pagbuo ng isang monomolecular layer ng isang amphiphilic na sangkap sa ibabaw ng tubig at ang kasunod na paglipat sa isang solidong substrate. Sa may tubig na yugto, ang mga molekula ng sangkap na amphiphilic ay matatagpuan sa interface ng air-water. Upang mabuo ang ibabaw na layer ng monomolecular, ang layer ng ibabaw ay na-compress sa pamamagitan ng mga espesyal na piston (tingnan ang Larawan 1). Sa sunud-sunod na compression ng isothermal, ang istraktura ng monomolecular film ay nagbabago, na dumaan sa isang bilang ng dalawang-dimensional na estado, ayon sa kombensyonal na estado ng gas, likidong kristal, at solidong kristal (tingnan ang Larawan 2). Kaya, alam ang phase diagram ng pelikula, makokontrol ng isa ang istraktura nito at mga nauugnay na katangian ng physicochemical. Ang paglilipat ng pelikula sa isang solidong suporta ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglulubog sa isang solusyon at kasunod na pagtanggal ng isang patag na substrate mula rito, kung saan naganap ang isang pang-ibabaw na pelikula. Ang proseso ng paglilipat ng pelikula na monomolecular ay maaaring ulitin nang maraming beses, sa gayon ay makakuha ng iba't ibang mga layer ng multimolecular. 
Ang kasaysayan ng pagtuklas ng Langmuir film
Mga uri ng Langmuir films
Istraktura ng mga mesogens sa maramihang mga sample at Langmuir-blogett films
ALEXANDROV ANATOLY IVANOVICH
ISTRUKTURA NG MESOGENES SA BULK SAMPLES
AT LENGMUIR BLOGETT FILMS
kung hindi man Langmuir - Blodgett films; Langmuir-Blodgett na pamamaraan(eng abbr., LB) - teknolohiya para sa pagkuha ng mono- at multimolecular films sa pamamagitan ng paglilipat sa solidong Langmuir films (monolayers ng mga compound na nabuo sa ibabaw ng likido).
Paglalarawan
Mga guhit
Mga May-akda
Isang mapagkukunan
