Post on 02-May-2015
Dinamica vibrazionale di indometacina amorfa
risolta mediante tecnica Pump-Probe
Relatore: Prof. Tullio Scopigno
Candidato:Luca Mancino
Transizione vetrosa e ultrastabilità
Dinamica vibrazionale di indometacina amorfa risolta in tempo
Analisi delle misure e risultati sperimentali ottenuti
OUTLINE
STATO VETROSO E ULTRASTABILITA’
o Farmaco antipiretico e antiflogistico appartenente alla categoria FANS
o Efficacia del farmaco diminuita allo stato cristallino anche a causa di scarsa solubilità
Il materiale preso in esame è l’Indometacina:
STATO VETROSO E ULTRASTABILITA’
Lo stato amorfo perde periodicità dal punto di vista topologico.
Un vetro è un amorfo che esibisce una transizione vetrosa
Temperatura
Vol
ume
TMTg1Tg2
liquido
cristallo
vetroliquido
sottoraffreddato
TP
GV
P
p T
GTC
2
2
ULTRASTABILITA’
La preparazione di vetri mediante deposizione fisica da fase vapore rende possibile la produzione di vetri ultrastabili
La stabilità di un vetro depositato si determina mediante Tonset
Temperatura
Cal
ore
Spe
cifi
co
TOnset
Per determinare Tonset si utilizza la DSC (Differential Scanning Calorimetry)
ULTRASTABILITA’
A maggiore Tonset corrisponde maggiore stabilità dei campioni di vetro prodotti.
A fissato rate di deposizione, il parametro chiave che determina la stabilità è la temperatura di substrato.
campioni ultrastabili
Sono stati studiati campioni di IMCprodotti mediante PVD alle seguentitemperature di substrato:
190 K230 K247 K266 K285 K
DINAMICA VIBRAZIONALE NEI VETRI Nei vetri si può estendere la descrizione della dinamica vibrazionale in termini di fononi per eccitazioni vibrazionali a piccolo Q.
VARIABILE DINAMICA
N
l
tt1
))(Rr),r( l
FUNZIONE INTERMEDIA DI SCATTERING ),Q(),Q(),Q( * 0 ttF
FATTORE DI STRUTTURA DINAMICO
',
RQRQ 'll,Q(
ll
iiti dteeeS
TECNICHE SPERIMENTALI
BLS e IXS: permettono di indagare S(Q,w)
BPA: tecnica atta a caratterizzare la dinamica vibrazionale di film di vetro nel tempo
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
RIFLETTIVITA’ OTTICA RELATIVA
OffPump
OffPumpOnPump
R
RR
R
R
SCATTERING BRILLOUIN STIMOLATO
224
sinnv
vQ
PERIODO OSCILLAZIONI RIFLETTIVITA’
2
probe
sinnvT
22
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
t)tttΓπt)sinexp(f(t) max )()(
(t)dtt)(tt)it)exp(Γπt)sin(ωexp(fFT max0
)((
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
2
2
i
tcostsiniefFT maxmax
)ti( max
)((
La funzione utilizzata per effettuare il fit in frequenza è:
Posizione picco = frequenza oscillazioni
FHWM = attenuazione oscillazioni
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
224
sinnv
vQ sono stati ricavati gli andamenti degli indici di rifrazione mediante ellissometria
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
Esiste una correlazione tra la velocità del suono e la TOnset
Campioni ultrastabili
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
E’ stato possibile determinare l’andamento dell’attenuazione acustica in funzione della frequenza
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
Temperatura
Cal
ore
Spe
cifi
co
Tg
TOnset
E’ possibile trasformare un campione di IMC prodotto con PVD in vetro ordinario mediante annealing
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
Collasso dispersioni della pulsazione in funzione di Q per vari campioni
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS Dopo l’annealing si è rivalutato l’andamento dell’attenuazione in funzione della frequenza
CONCLUSIONI Determinazione proprietà acustiche: velocità del suono e attenuazione acustica in funzione di pulsazione e frequenza.
Esistenza di correlazione tra velocità del suono: a maggiore velocità del suono corrisponde maggiore stabilità, parametro dipendente dalla temperatura del substrato.
Confronto Pre-Post Annealing: la PVD consente di produrre vetri di incredibile stabilità termodinamica. Alta stabilità = bassa attenuazione acustica.
APPLICAZIONI: le proprietà acustiche presentano correlazioni con molte proprietà dei vetri. Raggiungimento ultrastabilità e produzione vetri amorfi che non vanno in- contro a cristallizzazione.
Per migliorare caratterizzazione, eliminazione dipendenza di n della velocità del suono mediante nuove geometrie di scattering.
BACKGROUND
BACKGROUND
BACKGROUND
BACKGROUND