ИК исследования термостимулированных структурно-фазовых трансформаций в криовакуумных конденсатах фреона 134а

Abstract

Метод криовакуумной конденсации тонких пленок газов с образованием, в том числе стеклообразных состояний, предоставляет широкие возможности для точного контроля и поддержания условий образования исследуемых образцов. Это позволяет исследователям ставить и решать вопрос о взаимосвязи между условиями образования и структурой молекул и степенью кинетической стабильности криоконденсатов, в том числе органических стекол. Объектами исследований были тонкие пленки криовакуумных конденсатов фреона 134a, конденсированные на охлажденной металлической подложке из газа в интервале температур осаждения 16–100 К и давлений газовой фазы 10⁻⁴–10⁻⁶ Торр. Приведено сравнение колебательных спектров фреона 134а в газовой фазе и в криоконденсированном состоянии. Представлены результаты ИК спектрометрических исследований криовакуумных конденсатов фреона 134а толщиной 2,5 мкм в диапазоне частот 400–4200 см–1. На основании полученных спектров и данных по их термостимулированным транс-формациям сделано предположение о том, что в интервале температур 16–60 К криоконденсаты фреона 134a находятся в аморфном состоянии с различной степенью аморфизации. При температуре стеклования 70 К осуществляется переход из аморфного стеклообразного состояния в состояние сверхпереохлажденной жидкой фазы с последующей кристаллизацией ее в состояние пластического кристалла. В диапазоне температур 78–80 К начинается переход пластического кристалла в кристаллическое состояние с моноклинной решеткой.

Метод кріовакуумної конденсації тонких плівок газів з утворенням, у тому числі склоподібних станів, надає широкі можливості для точного контролю та підтримки умов утворення зразків, які досліджено. Це дозволяє ставити та вирішувати питання про взаємозв'язок між умовами утворення та структурою молекул і ступенем кінетичної стабільності кріоконденсатів, у тому числі органічних стекол. Об'єктами досліджень служили тонкі плівки кріовакуумних конденсатів фреону 134a, які було конденсовано на охолоджену металеву підкладку з газу в інтервалі температур осадження 16–100 К та тисків газової фази 10⁻⁴–10⁻⁶ Торр. Проведено порівняння коливальних спектрів фреону 134а у газовій фазі та у кріоконденсованому стані. Представлено результати ІК спектрометричних досліджень кріовакуумних конденсатів фреону 134а товщиною 2,5 мкм в діапазоні частот 400–4200 см–1 . На підставі отриманих спектрів та даних щодо їх термостимульованих трансформацій припускається, що в інтервалі температур 16–60 К кріоконденсати фреону 134a знаходяться в аморфному стані з різним ступенем аморфізації. При температурі склування 70 К здійснюється перехід з аморфного склоподібного стану до стану надохолодженої рідкої фази з подальшою кристалізацією її в стан пластичного кристала. У діапазоні температур 78–80 К починається перехід пластичного кристала в кристалічний стан з моноклінною граткою

The method of cryovacuum condensation of thin gas films with the formation, including the glassy states provides ample opportunities for precise control and maintenance of the formation conditions of studied samples. It allows researchers to formulate and solve the question of the relationship between the formation conditions and the structure of molecules on the one hand, and the degree of kinetic stability of cryocondensates, including organic glasses. In this study, the objects of investigation are thin films of Freon 134a cryovacuum condensates condensed on a cooled metal substrate from the gas in the deposition temperatures range from 16 to 100 K and the gas phase pressures from 10⁻⁴ to 10⁻⁶ Torr. A comparison between the vibrational spectra of Freon 134a in the gas phase and in the cryocondensed state is given. The results of IR spectrometric studies of cryovacuum condensates of Freon 134a 2.5 µm thick in the frequency range 400–4200 cm–1 are presented. On the basis of the obtained spectra and data on their thermally stimulated transformations, it is assumed that in the temperature range 16–60 K Freon 134a cryocondensates are in an amorphous state with different degrees of amorphization. At the temperature Tg = 70 K, a transition from the amorphous glassy state to the state of the supercooled liquid phase takes place, followed by its crystallization into the state of a plastic crystal. In the temperature range 78–80 K, the transition of a plastic crystal to a crystalline state with a monoclinic lattice begins.