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Dielectric alpha process in glass transition revisited

重新审视玻璃化转变中的介电阿尔法过程

基本信息

批准号：
19K03759
负责人：
野嵜龍介
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに、α緩和過程の観測がいくつかの異なる物質で安定して行えるようになったので、今年度はよりガラス転移温度に近い温度領域における超低周波領域の緩和時間の再現性について詳しく検討した。（１）ソルビトール炭素数Nc=6のソルビトールは（ガラス転移温度～265K）、研究代表者をはじめ世界的に多くの研究者により過冷却・ガラス転移の研究において標準物質の一つとして用いられ、その分子ダイナミクスは様々な角度から研究されている。しかし、本研究のような超低周波数領域におけるα緩和の振る舞いについて注目して研究は大変数少ない。その原因は、ガラス転移現象がかかえる強い緩和効果（熱履歴）である。理想的にはできるだけゆっくりと冷却して実験を行うことが望ましいが、PVAcのようなアモルファス高分子と異なり、遅い冷却は結晶化を招いてしまう恐れがある。今年度は、異なる冷却速度で測定温度まで冷却した場合のα緩和周波数の違いについて詳細に検討した。その結果、270K以上の温度領域ではα緩和周波数は冷却速度に依存しないことが分かった。一方、それ以下の温度領域では、冷却測だが遅いほど、測定されるα緩和周波数は低くなることが確認された。この傾向は、熱履歴に関してはほぼ理想的であったと思われるPVAcによる実験結果と定性的に一致し、ガラス形成物質に普遍的な現象であると強く推測される。（２）キシリトール、グリセロールNc=5のキシリトールとNc=3のグリセロールのガラス転移温度が低く、測定温度範囲ではα緩和周波数の熱履歴依存性は認められなかった。また、キシリトールは遅い冷却の際の結晶化の発生頻度が大きいことも分かった。

In the past year, the measurement of alpha relaxation process has been carried out in a stable manner. In this year, the temperature shift has been carried out in a near-medium temperature region. The reproducibility of relaxation time in an ultra-low frequency region has been discussed in detail. (1) Good carbon number Nc=6, good temperature (temperature shift ~265K), research representative, many researchers in the world, supercooling, temperature shift, research, standard material, molecular standard material, angle of study. In this paper, we focus on the study of ultra-low frequency domain. The reason is that the phenomenon of shift is strong and the effect of mitigation is hot. The ideal solution is to cool the polymer and crystallize it. This year, the cooling rate is different, the temperature is measured, and the alpha relaxation frequency is discussed in detail. The temperature range above 270K depends on the cooling rate. The temperature field below is determined by cooling, and the number of alpha relaxation cycles is determined by low temperature. This tendency is related to the ideal, the result is consistent, and the formation of substances is common. (2) The temperature range of the shift temperature is low, and the temperature range of the measurement temperature is low. The thermal dependence of the frequency of the relaxation cycle is recognized. Crystallization occurs frequently during cooling.