عنوان

مطالعه اثر حلال و دما بر الگوهای خودسامان ده ایجاد شده بر سطح فیلم پلیمری آزو

Number

‭۱۸۲۲۱پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مطالعه اثر حلال و دما بر الگوهای خودسامان ده ایجاد شده بر سطح فیلم پلیمری آزو

First Statement of Responsibility

/شهلا گل قاسمی سرخابی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فیزیک کاربردی و ستاره شناسی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

فوتونیک

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۰۶/۱۴‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در این کار ما الگوهای مختلف تشکیل شده با روش خودسامانده در مواد آزوپلیمری با تحت تابش را بررسی کرده ایم .در کارهای پیشین نشان داده شده است که، با تنظیم قطبش نور فروی، تا ‮‭۱۰‬ توری می تواند برروی یک نقطه در سطح فیلم های آزوپلیمری ثبت شود .این امر اجازه ساخت یک سری از الگوهای پیچیده سطحی را می دهد .در این پایان نامه در بخش اول کار، ما نشان دادیم که می توان الگوهای پیچیده روی سطح فیلم های آزوپلیمری، با ثبت شبکه ای از توری های اضافه شده روی هم) تا ‮‭۱۶‬ توری روی یک نقطه(، ایجاد نمود .این ساختارها به عنوان ساختارهای شبه کریستالی‮‭۲‬ -بعدی شناخته می شوند .در ادامه با در نظر گرفتن این فیلم های نازک به عنوان قالب اولیه، این ساختارهای سطحی را روی یک لایه پلیمری الاستومتر ‮‭(PDMS)‬ بازسازی کرده ایم .ساختارهای کپی شده روی پلیمر ‮‭PDMS‬ دقیقا مشابه ساختارهای سطحی روی فیلم نازک هستند .این لایه پلیمری شفاف، انعطاف پذیر و خنثی است .ما از ساختارهای سطحی ‮‭PDMs‬ برای بررسی تغییرات ساختارها تحت کشش مکانیکی و همچنین جایگزینی نانوذرات استفاده کردیم .در بخش دوم از این کار، خواص دو ساختار سطحی روی فیلم های نازک آزوپلیمری جدید بررسی شده است ساختار سطحی گاوسین و ساختار شبه پریودیک رندوم .این الگوها با استفاده از روش خودسامانده، تابش لیزری آزوپلیمر با چیدمان تک باریکه، بدست آمده اند .هر دوی است ساختارهای سطحی خاصیت تله اندازی نوری از خود نشان میدهند، با اینحال، ساختار سطحی پریودیک رندوم برای تله اندازی و ذخیره نوری انتخاب بهتری است .برای بررسی این امر، ساختارهای تولیدی روی فیلم های نازک با روش لیتوگرافی نرم روی پلیمر ‮‭PDMS‬ بازسازی شده اند .با بررسی نور عبوری از این دو ساختار برروی پلیمر ‮‭PDMS‬ ، با در نظر گرفتن ‮‭PDMS‬ به عنوان مرجع، مشاهده میکنیم که میزان تله اندازی نوری برای ساختار گاوسین حدود ‮‭۲۸‬ و برای ساختار سطحی شبه پریودیک رندوم ‮‭۴۱‬ است .در ادامه، با استفاده از یک روش متفاوت و با بکار گیری نور سفید، ما ساختارهای سطحی متمایزی روی فیلم های آزوپلیمر ایجاد نمودیم .روش بکار رفته در این بخش روش دی وتینگ قطره ای حلالی است .با انتخاب حلال مناسب، ساختارهای سطحی دونات شکل، با یک حفره مرکزی و یک لایه حول مرکز، روی فیلم آزوپلیمری ایجاد می شود .با توجه به خاصیت مواد آزوپلیمری، این ساختارهای دونات شکل اولیه تحت تابش لیزری با قطبش های متفاوت می توانند تغییر شکل داده شوند .در نهایت، با توجه به اهمیت ذرات پلیمری، گروه جدیدی از ذرات پلیمری جانوس‮‭(Janus)‬ ، متشکل از آزوپلیمر و پلیمر‮‭PMMA‬ ، سنتز شده اند .این ذرات جدید ساختاری شبیه به توپ فوتبال دارند .بخش مرکزی کره ای از ‮‭PMMA‬ است که توسط لایه ای از تکه های آزوپلیمری پوشیده شده است .با وجود خاصیت نور القائی آزوپلیمرها، تحت تابش با نور قطبیده، ذرات حاصل شکل های متفاوت و جالبی مثل ذرات جوجه تیغی و ذرات آناناس دریایی، پیدا میکنند .چهار بخش اصلی این کار بصورت تجربی انجام شده است .در بخش پیوست محاسبات و اندازه گیری های نئوری برای ساختارهای تجربی ارائه شده اند

Text of Note

Our environment is a composite of numerous amazing self-organized patterns. The waves of the sea, the little ripples on the shore, the sweeping curve of the sandy bay between the headlands, the outline of the hills, the shape of the clouds, patterns on the skin of animals, the nest of social insects, bacterial colonies, all these are so many riddles of form, so many problems of morphology, and all of them the physicist can more or less easily read and adequately solve. In optics self-organized regular patterns emerge from uniform or randomly structured input optical fields. These patterns can be used in image formation and manipulation techniques to increase the sensitivity or resolution of optical systems, the manufacturing of optical neural networks and associative memories and the use of fractal and wavelet algorithms for image compression. In this regard, Azobenzene and its derivatives are fascinating molecules display that the rever- sible photoisomerization between the more stable trans and the less stable cis isomers. Although photoisomerization can result in important changes of properties for azobenzene molecules on their own, such as a large change in molecular shape and dipole moment, changes that can be imparted to polymers and liquid crystals when azobenzene is part of their structures or is associated with them are more interesting. Surface relief grating (SRG) formation in azo-polymeric materials is a new form of grating formation in optical materials. SRG is a young branch of research and lot of questions remain unanswered. Migration (diffusion) of azo-molecules from bright region of two coherent beams interference to its dark region result grating formation on the surface of polymer film. As such, engineering azopolymer materials can lead to photoisomerization induced by light, to create different and unique self-induced patterns on the surface of thin lms. The subject of our study concerns the self-organization of azo-molecules to form a regular patterns through single or multiple exposures in a azopolymer film. In this thesis, we present a simple experimental method, based on irradiation of azopolymer thin films with an interference pattern of laser beam, for formation of complex quasi-crystal structures on the surface of thin films. Also, using a set of newly synthesized chiral azopolymers, a 2D quasi Gaussian surface and a quasi-random periodic surface (quasi-random gratings) are formed on the surface of thin films, based on molecular nano-motor lithography. Advantages of both surfaces for energy conversion are discussed and two examples of applications, requiring a high light coupling in a thin lm, are presented. Next, a simple bottom-up approach is used to produce doughnut shaped nanostructures on the surface of azopolymer thin lms, by the choice of a solvent-droplet-induced-dewetting method and an incoherent unpolarized light illumination. Also, due to the presence of highly photoactive azobenzene derivative in the material, illumination of these nano-structures by a polarized laser light shows the possibility of a further growth and reshaping of the structures. Furthermore, using the method of control dewetting on a pre-patterned substrate, formation of nano-structures are directed and ordered. The last part of the study deals with a new and excited group of colloidal azopolymer particles, composed of PMMA and azopolymer, resembling a buckyball, and their unique deformations under illumination via laser light, with different polarizations. We propose the investigation of such particles for the study of the SRG formation phenomena and the basic understanding of the light-matter interaction. The vitality and sustained interest of this field can easily be noticed from the many research papers on azobenzene-based materials that continue to appear

گل قاسمی سرخابی، شهلا

احمدی کندجانی، سهراب، استاد راهنما

بارلی، رژیس ‮‭(Regis Barille)‬، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی