液态簧振动力学谱在液体结晶动力学的应用研究

【作者】 张丽丽； 周恒为； 王丽娜； 黄以能；

【机构】 伊犁师范学院物理学院新疆凝聚态相变与微结构重点实验室； 南京大学物理学院国家固体微结构重点实验室；

【摘要】 用液态簧振动力学谱(reed-vibration mechanical spectroscopy,RMS-L)方法,对邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DP)从室温开始降温至其玻璃态、然后再升温至室温过程中k Hz范围的复杨氏模量进行了测量。结果表明DP的降温过冷液体(cooling supercooled liquid,CSL)没有结晶,而升温过冷液体(heating supercooled liquid,HSL)却能够结晶。进一步,依据变温非匀相转变的Jeziorny、Johnson、Mehl和Avrami(JJMA)方程对成核与晶体生长过程进行分析得出:1)结晶开始时,HSL已经存在饱和的晶核,而且晶核主要是从晶棱形成的;2)结晶早期,是由成核率时间下降、逐步演化为成核率不随时间改变的结晶过程;3)结晶中期(结晶量最大),主要为成核率不随时间改变的结晶;4)结晶晚期,主要为成核率随时间增加的结晶。深入地,作者推测HSL中结晶起始期的晶核是CSL在经历玻璃化转变后,在玻璃态的物理时效过程中玻璃中冻结的内应力诱导形成的,而CSL中没有形核。上述结果也表明,RMS-L方法可能提供了测量与分析晶体成核与生长过程的一种新手段。更多还原