Self-organization of vapor-deposited polyolefins at the solid/vacuum interface

Abstract

Byly zkoumány interakce mezi polyolefiny a křemíkovými substráty při depozici z plynné fáze ve vakuu. Simulace pomocí molekulární dynamiky ukázaly, že polyolefiny se po adsorpci rozbalí, a že dvě makromolekuly stačí pro vytvoření stabilního zárodku. AFM měření se superostrým hrotem ukázala formování 3,5 nm velkých globulárních klastrů, které se dále transformovaly do 2D ostrůvků. Ostrůvky rostly horizontálně prostřednictvím přidávání nových molekul na jejich okraj při zachování tloušťky. Vývoj velikosti ostrůvků byl charakterizován prostřednictvím diagramu zóny záchytu s využitím generalizovaného Wignerova škálování. Zjištěná kritická velikost ostrůvků byla 1, v souladu se simulacemi pomocí molekulární dynamiky. Delší doby depozice vedly ke srůstání ostrůvků a vyhlazování jejich povrchu s růstovým exponentem γ = –0,33 a dynamickým exponentem 1/z = –0,21. Vyhlazování je doprovázeno krystalizací vedoucí k vytvoření ortorombických polyolefinových krystalů detekovaných pomocí XRD.