hrvatski

Ispitivanje niskotemperaturne molekulske dinamike u sustavu neuređene rešetke metodom ESR

Staklasto stanje tvari je amorfno stanje materijala koje nastane brzim hlađenjem tekućine. Takav neuređeni sustav nije u stanju termodinamičke ravnoteže i s obzirom na minimum energije svi stupnjevi slobodne nisu optimizirani. Izostanak dugodosežne translacijske i rotacijske simetrije dovodi do pojave mnogih interesantnih fizičkih fenomena poput bozonskog vrška. Ako su takovi sustavi paramagnetski ili ih dopiramo paramagnetskim centrima, moguće ih je proučavati metodom elektronske spinske rezonancije (ESR). Koristeći specifične impulsne slijedove u ESR eksperimentima proučavali smo razlike između staklastih i kristalnih realizacija istog materijala s ciljem pronalaženja prikladnog eksperimentalnog parametra za opis neuređenosti staklastih sustava. Cilj našeg rada je doprinijeti razumijevanju utjecaja neuređenosti na dinamičke efekte opažene u staklima na niskim temperaturama u odnosu na kristalinično stanje, a za koja još ne postoji usuglašeni teorijski opis. Koristeći inačicu konstantnog vremena Carr- Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) impulsnih slijedova proučavali smo dva modelna sustava: etanol dopiran paramagnetskim nitroksilnim radikalom TEMPO i trehalozu podvrgnutu γ-zračenju. Oba materijala proučavali smo u staklastom i polikristaliničnom stanju. Proučili smo hiperfinu interakciju spina elektrona sa spinovima protona matrice kao funkciju neuređenosti, tj. molekulskog pakiranja. U slučaju etanola nuklearna spektralna difuzija (NSD) pokazala se dominantnim mehanizmom gubitka fazne koherencije spinova elektrona [1], dok u slučaju trehaloze uz NSD uočavamo i dodatne relaksacijske mehanizme za koje pretpostavljamo da potječu od elektron-elektron spinske dipolarne interakcije između različitih radikala u uzorku. Dobiveni eksperimentalni podaci predstavljaju osnovu za daljnja teorijska razmatranja modela molekulske dinamike u neuređenom materijalu jer poznavanje dinamičkih svojstava nuklearnih spinova (NSD) koja detektiramo putem hiperfine interakcije direktno odražavaju dinamička svojstva promatranog materijala.

ESR ; staklasto stanje ; etanol trehaloza ; nuklearna spektralna difuzija ; CPMG

nije evidentirano