Struktur und Mischungsverhalten von binären Benetzungsfilmen

Prange, Wolfgang

Die binäre Mischung Hexan/Perfluorhexan zeigt im Volumen am kritischen Punkt der Entmischung universelles Verhalten und eine Mischungslücke für Temperaturen unterhalb von 22°C. Im Rahmen dieser Arbeit wurde überprüft, ob solches Verhalten auch in sehr dünnen Filmen vorliegt. Benetzungsfilme der Mischung wurden auf Siliziumsubstraten präpariert und mit Röntgenreflektometrie am Synchrotron untersucht, wobei Dichte- und daraus Konzentrationsprofile der Filme bestimmt wurden. Die Filmdicken lagen im Bereich von 25 bis 350 Angstrom bei Temperaturen von 15°C bis 30°C. Die Filme zeigen eine Bildung von zwei Teilphasen, Perfluorhexan ist in der oberflächennahen Phase angereichert. Wie das Volumensystem, so zeigen auch die untersuchten Filme eine Mischungslücke im Bereich niedriger Temperaturen. Das Mischungsverhalten im Film unterscheidet sich jedoch wesentlich von dem des Volumensystems; so verändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur nur die Zusammensetzung der oberflächennahen Phase, während die substratnahe Phase stets überwiegend aus Hexan besteht. Außerdem wird im gesamten untersuchten Temperaturbereich eine Anreicherung des Perfluorhexans an der Oberfläche des Films gefunden. Die Ergebnisse zeigen, dass der Substrateinfluss und die endliche Ausdehnung des Films senkrecht zum Substrat bestimmend für das Verhalten des Films sind.

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Prange, Wolfgang: Struktur und Mischungsverhalten von binären Benetzungsfilmen. 2001.

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