乙醇水溶液玻璃化转变的介电谱研究
玻璃化转变是凝聚态物理学中最具挑战性的问题之一,也是半个多世纪以来长期未能得到解决的问题之一.为了能从不同的角度研究玻璃化转变,人们一直在不断的尝试各种各样的实验技术手段,因为它们必然从新的视角给出有关玻璃化转变方面的重要信息.其中,大量研究表明介电谱方法是研究玻璃化转变的一种有效手段,本文主要是针对玻璃化转变过程的介电谱研究而展开的.本文基于介电谱方法,针对乙醇水溶液的液体特性,提出了一套介电谱学方法应用于液体玻璃化转变研究的实验装置和实验方案.本次试验中介电谱涵盖了100~106Hz7个数量级的频率范围,以液氮为冷源,降温方式为定速率降温,降温速率约为1K/min,降温的范围为293K~90K.实验结果表明:1)在降温过程中不同浓度乙醇水溶液的的复介电常数*(任意单位)的实部'和虚部"随温度T的变化关系中,'主要有两个变化过程K和C d,而"主要有两个变化过程P和L d.K是随T台阶式的变化,P是损耗峰C d和Ld是由于材料中的杂质而产生的离子扩散.2)体积比为50%、70%、80%乙醇水溶液的复介电常数*的虚部"随温度T的变化相应地呈现出两个损耗峰P.作出这两种弛豫过程的平均时间与T的关系,则分别很好的满足Vogel-Fulcher-Tamman定律和Arrhennius方程.3)给出了在同一频率下不同浓度对复介电常数*的影响以及不同浓度的乙醇水溶液在相变时,复介电常数随温度T变化的关系.本文的研究工作表明,介电谱方法对乙醇水溶液的玻璃化转变的研究具有可行性与有效性,并归纳总结出了一定的规律性知识.本文的研究将为乙醇水溶液的玻璃化转变方面的理论研究提供一定的实验依据;为以后研究同类体系的玻璃化转变积累一定的实验测量及数据分析经验;其分析结果也有助于进一步探索玻璃化转变机制.
- 作者：
- 张尚
- 学位授予单位：
- 伊犁师范学院
- 专业名称：
- 光学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 周恒为
- 中图分类号：
- O645.1
- 关键词：
- 乙醇水溶液；玻璃化转变；介电谱；α-弛豫
- ethanol aqueous； the glass transition； dielectric spectroscopy； -relaxation