Simplicity of supercooled liquids: Experimental investigations inspired by the isomorph theory

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportPh.d.-afhandlingForskning

Abstract

Denne afhandling undersøger simpel opførsel af underafkølede væsker inspireret af isomorph teoriens forudsigelser for Roskilde-simple væsker. Van der Waals bundne væsker forventes at være Roskilde simple, mens hydrogen bundne væsker ikke er. Fire undersøgelser præsenteres.
1) En væske opfylder isochronal superposition, hvis dens dynamik er invariant langs en isokron. Vi udvikler kvantitative mål af isochronal superposition og
anvender dem på de fire van der Waals bundne væsker, polyphenyl ether, diethyl phthalate, tetramethyl tetraphenyl trisiloxane, og dibutyl phthalate, og de to hydrogen bundne væsker, glycerol og 1,2,6 hexanetriol. Vi konkluderer, at van der Waals væskerne har isochronal superposition i større grad end de hydrogenbundne væsker. Dette bekræfter en forudsigelse fra isomorph teorien.
2) Vi undersøger den frekvensafhængige varmefylde ved høje tryk for den van der Waals bundne væske, polyphenyl ether. Resultaterne sammenlignes med lignende dielektriske resultater for at teste om isokronerne for de to metoder er
sammenfaldende. Vi konkluderer, at forholdet mellem de karakteristiske tider er uafhængigt af både temperatur og tryk, hvilket er en simplere opførsel end forudsagt af isomorph teorien.
3) "Aging"-opførslen efterfulgt af temperatur ændringer undersøges for de hydrogen bundne væsker, glycerol og 1,2,6 hexanetriol, og den van der Waals
bundne væske, diethyl phthalate. To tests af "én"-parameter aging (den målte størrelse og raten kontrolleres af den samme parameter) generaliseres. Vi
konkluderer, at alle de undersøgte væsker har tilnærmelsesvis "én"-parameter
aging.
4) Isomorph teorien forudsiger, at Roskilde-simple væsker kommer instantant i ligevægt efter et spring fra et punkt på en isokron til et andet punkt på den
samme isokron. Vores foreløbige målinger på den van der Waals bundne væske polyphenyl ether bekræfter denne forudsigelse.
Den samlede konklusion er, at de van der Waals bundne væsker følger forudsigelserne fra isomorph teorien, og at nogle af dem har endnu simplere
opførsel. De hydrogen bundne væsker har også tilnærmelsesvis simpel opførsel.
OriginalsprogEngelsk
Udgivelses stedRoskilde
ForlagRoskilde Universitet
Antal sider203
StatusUdgivet - 31 okt. 2018

Citer dette