Mechanical and viscoelastic properties of glass-forming polymers in the bulk and thin films : molecular dynamics study of model systems

par Ivan Kriuchevskyi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jörg Baschnagel et de Hendrik Meyer.

Soutenue le 19-06-2017

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) , en partenariat avec Institut Charles Sadron (Strasbourg) (laboratoire) .

Le président du jury était Christophe Fond.

Le jury était composé de Thomas Voigtmann.

Les rapporteurs étaient Anne Tanguy, Anaël Lemaître.

  • Titre traduit

    Propriétés mécaniques et viscoélastiques des polymères vitrifiables en volume et en films minces : études par dynamique moléculaire de systèmes modèles


  • Résumé

    En nous concentrant sur les valeurs du module de cisaillement l’équilibre Geq pour le modèle bien connu des polymères vitrifiables (echantillionné par le biais de la MD), nous avons adressé la question générale de en quoi les propriétées méchaniques des couches mince diffères de la phase volumique. Il a été démontrè que dans les deux cas Geq de manière non ambigus sèpare l’état fluide (Geq = 0) de l’état vitreux (Geq > 0). Nous avons aussi insisté sur le fait que Geq pour la couche mince dépend de lépaisseur du film h mais aussi de de la pression tangentielle qui est un résultante de la procédure de préparation de la couche mince


  • Résumé

    Focusing on the equilibrium shear modulus Geq of well-known glass-forming polymer model system (sampled by means of MD), we have addressed the general question of how the mechanical properties of the thin polymer films differs from the bulk. Using ”stress fluctuation” formalism we obtained Geq(T) for the bulk and films. It has been demonstrated that in both cases Geq unambiguously separates the fluid state (Geq = 0) from the glass (Geq > 0). We also stressed that Geq for the film does not only depend on film thickness h, but also on tangential pressure that is a consequence of the film preparation procedure.


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