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DINAMICA VIBRAZIONALE IN UN GLASS FORMER FRAGILE MEDIANTE SPETTROSCOPIA BRILLOUIN

SAPIENZA UNIVERSITA’ DI ROMA. FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN FISICA. DINAMICA VIBRAZIONALE IN UN GLASS FORMER FRAGILE MEDIANTE SPETTROSCOPIA BRILLOUIN. Tesi di Laurea Triennale in Fisica. Relatore: Dott. Tullio Scopigno. Candidato:

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DINAMICA VIBRAZIONALE IN UN GLASS FORMER FRAGILE MEDIANTE SPETTROSCOPIA BRILLOUIN

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Presentation Transcript

  1. SAPIENZA UNIVERSITA’ DI ROMA FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN FISICA DINAMICA VIBRAZIONALE IN UN GLASS FORMER FRAGILE MEDIANTE SPETTROSCOPIA BRILLOUIN Tesi di Laurea Triennale in Fisica Relatore: Dott. Tullio Scopigno Candidato: Alessandra Virga ANNO ACCADEMICO 2012/2013

  2. OUTLINE • La transizione vetrosa e lo Scattering Brillouin • Dinamica vibrazionale di un glassformer • Analisi delle misure e risultati sperimentali

  3. APPLICAZIONE DEI GLASS-FORMERS ALL’AMBITO FARMACEUTICO: L’INDOMETACINA. Aqueous solubility [mg/100ml] Time [s]

  4. LA TRANSIZIONE VETROSA Sottoraffreddato Liquido Vetro Rate 1 10K/min Volume Rate 2 0.1K/min Cristallo Temperatura

  5. ALCUNI STRUMENTI FUNZIONE DI CORRELAZIONE VARIABILI DINAMICHE RILEVANTI FUNZIONE INTERMEDIA DI SCATTERING FATTORE DI STRUTTURA DINAMICO

  6. LO SCATTERING DELLA LUCE: BLS

  7. IMC LIQUIDA: IDRODINAMICA SEMPLICE Ipotesi regime idrodinamico: • Grandi lunghezze d’onda e piccole frequenze • Omogeneità e isotropia locale del sistema; • Equilibrio termodinamico locale. Matrice idrodinamica . Conservazione della materia Conservazione dell’impulso Conservazione dell’energia

  8. IMC IN FASE SOTTORAFFREDDATA E VETROSA: IL FORMALISMO DELLA MEMORY FUNCTION Equazione di Langevin generalizzata • Contributo vibrazionale : perdita istantanea della Memoria • Arresto strutturale: il sistema mantiene la propria Memoria DHO

  9. ANALISI DEI DATI Correzione quantistica  Bilancio dettagliato

  10. VELOCITA’ DEL SUONO IN BLS

  11. COEFFICIENTE DI ATTENUAZIONE DEL SUONO IN BLS

  12. CONFRONTO TECNICHE TIME- FREQUENCY DOMAIN: BPA E BLS Broadband PicoAcustics Brillouin Light Scattering Funzione intermedia di scattering Trasformata di Fourier nel tempo Fattore di struttura dinamico

  13. TECNICA TIME DOMAIN: BROADBAND PICOACUSTICS(BPA) glass Substrate Stimulated Brillouin Scattering Interferometric Detection W Silicon substrate Reflectivity [a.u.] G Time [ps]

  14. CONFRONTO TECNICHE TIME- FREQUENCY DOMAIN: BPA E BLS Time Fourier Transform

  15. CONFRONTO TECNICHE TIME- FREQUENCY DOMAIN: BPA E BLS BLS:  BPA:

  16. CONFRONTO TECNICHE TIME- FREQUENCY DOMAIN: BPA E BLS

  17. CONCLUSIONI • Determinazione di proprietà acustiche: velocità del suono e coefficiente di attenuazione del suono in funzione della temperatura; • Analisi della dinamica vibrazionale: modello dell’idrodinamica per IMC liquida, equazione di Langevin generalizzata per la fase sottoraffreddata, con opportuna scelta di Memory Function • Outlook: sviluppo di nuovi di geometrie di scattering, per l’eliminazione della dipendenza dell’indice di rifrazione dalla velocità del suono • Applicazioni: proprietà acustiche, come velocità del suono e coefficiente di attenuazione acustica, presentano una correlazione con importanti proprietà dei glassformers, come il fattore di non ergodicità e la fragilità, legate alla tendenza a cristallizzare del sistema.

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