X-ray reflectivity study of the glass transition temperature of thin films
Notice bibliographique
Résumé
The glass transition takes place in amorphous materials (like polymers) during heating or cooling, and can be described as reversible transition from a hard and brittle state into a rubber-like state. Although physical properties of the material change significantly during the glass transition, this is not a phase transition of the material. The temperature at which the transition between the glassy and rubbery state occurs is called the glass transition temperature, and this temperature is always lower than the melting temperature. Thermodynamically, the glass transition is associated with transfer of heat between the system and its surrounding and with an abrupt volume change. Previously it was shown that the glass transition temperature of nano-films is different from that of bulk materials [1], which signifies the importance of determining this parameter for such systems. In the current work, we use quick X-ray reflectivity (qXRR) measurements to determine the glass transition temperature of polyvinyl acetate (PVAc). PVAc is rubbery synthetic polymer with the formula (C4H6O2), a density of 1.18 g/cm3, and a glass transition temperature for bulk material of 30oC [2]. Regular X-ray reflectivity measurements are based on θ/2θ scans at grazing incidence and typically require 0.5-1.5 h for a single scan. The qXRR technique is based on simultaneous measurement of the whole angular x-ray reflectivity profile and is suitable for in-situ measurement without moving the sample and/or the x-ray optics. Thus, the qXRR technique allows for very fast measurement of the x-ray reflectivity curves (duration of each scan is typically 0.1–20 sec [3]), which permits studying the time evolution of chemical, thermal, and mechanical changes at the surface and interface of different materials. X-ray reflectivity measurements give information about both density and thickness of thin films, and are suitable for studying glass transition phenomena. Nano-thickness PVAc layers on a Si substrate were examined with the qXRR technique, with x-ray reflectivity scans (each 10-seconds in duration) being recorded while temperature was changed from 20 to 50oC (total of 331 scans over 7 hours and 46 minutes). In the current paper, the experimental setup, the data-processing, and the analysis of the results from the qXRR measurements will be presented.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».