Studies of Soft Matter Interfaces by Imaging Ellipsometry
- 주제(키워드) ellipsometry , collapsed film , surface freezing , alkane , fatty acid , Langmuir monolayer
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김도석
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047300
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
첫째로, imaging ellipsometry를 사용하여 순수한 물과 CaCl2 용액에서 지방산의 Langmuir monolayer collapsed 필름의 형태를 in-situ로 관찰 하였다. 타원편광 이미지들은 collapsed 영역에서 multilayer 형태로 나타나는 것을 보았고 이미지의 분석을 통해 multilayer의 두께를 얻었다. 형태의 두께로 나타난다. 이 multilayer 필름은 순수한 물에서는 주로 trilayer로 형성되는 것을 알 수 있었으며 CaCl2 용액에서는 주로 bilayer 형태로 형성되는 것을 알 수 있었다. 이러한 collapsed 필름의 구조는 분자층의 압축 이력(compression history)에 매우 민감하게 변화하는 것도 확인 하였다. 두 번째로, imaging ellipsometry를 이용하여 alkane interface에서 bulk alkane liquid 보다 굴절률이 증가된 well-ordered monolayer 층을 확인하여 surface freezing이 나타나는 것을 연구하였다. 액체의 표면에 surface normal 방향으로 정렬된 alkane으로 이루어진 crystalline monolayer는 bulk melting temperature 보다 약 3℃ 높은 온도에서 형성된다. 이렇게 surface normal 방향으로 정렬된 분자들은 굴절률의 anisotropy를 가져야 한다. uniaxial frozen layer에서 얻은 imaging ellipsometry 실험결과를 분석하여 all-trans한 분자길이를 갖는 no = 1.500(ordinary)와 ne = 1.567(extraordinary)의 굴절률을 얻었다. 이 값들은 all-trans한 분자들의 굴절률의 값과 일치한다.
more초록/요약
First, In situ imaging ellipsometry was employed to monitor the morphology of collapsed films of fatty acid Langmuir monolayer on pure water and on CaCl2 solution. The ellipsometry images reveal the existence of multilayer domains in the collapsed region, and analysis of the images yielded the thickness of these domains. The multilayer films formed on water were mainly trilayers, while those on CaCl2 solution were mainly bilayers. The structure of the collapsed films also changed sensitively depending on the history of compression of the molecular layer. Second, by using imaging ellipsometry, we studied surface freezing phenomenon at the air-alkane interface where well-ordered monolayer was found with an increased refractive index as compared to that of bulk alkane liquid. The crystalline monolayer at the air-alkane interface was formed at ～ 3 ℃ above bulk melting temperature. This layer of ordered molecules along surface normal direction had anisotropic refractive indies. We obtained the refractive indies from the uniaxial frozen layer as no = 1.500 and ne = 1.567 in ordinary and extraordinary, respectively. These values are in a good agreement with those of the all-trans molecules.
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