Estudio nanocalorimétrico de la transición vítrea de capas orgánicas desordenadas obtenidas a partir de la fase vapor

La nanocalorimetria ha experimentado una gran evolucion en los ultimos anos. La reduccion de la capacidad calorifica de las celdas calorimetricas y la mejora en los sistemas electronicos ha permitido el estudio sistematico de multitud de sistemas. En este trabajo ha sido adaptada in-situ la tecnica de la nanocalorimetria cuasi-adiabatica a un sistema de deposicion en fase vapor de capas finas de liquidos organicos. El sistema permite la deposicion de capas de gran variedad de materiales de espesores entre 4 y 100 nm y la medida de su capacidad calorifica en un rango de temperaturas que va de los 90 a los 350 K. La potencialidad del sistema permite el estudio in-situ de transiciones vitreas, fenomenos de cristalizacion, fusion y sublimacion entre otros. La transicion vitrea es todavia un campo en el que confluyen incertidumbres y aparentes contradicciones. En el capitulo destinado a la estabilidad se analiza en detalle la estabilidad de capas de tolueno y etilbenceno. Los resultados muestran que aquellas muestras depositadas en fase vapor a 0.8 Tg son mucho mas estables (cinetica y termodinamicamente) que aquellas formadas a partir del enfriamiento del liquido subenfriado. Ya sea un enfriamiento rapido (-2000 K/s) o lento (-5 K/min). Para el estudio de los efectos de tamano se han depositado capas finas de tolueno amorfo (entre 4 y 100 nm). Mientras que las capas formadas a partir del enfriamiento del liquido subenfriado no muestran efectos de tamano, aquellas capas obtenidas a partir de fase vapor (en las condiciones de deposicion optimas en cuanto a la estabilidad) experimentan una variacion tanto de la estabilidad cinetica como la termodinamica en funcion del espesor de la capa. Las capas mas delgadas disponen de una menor estabilidad cinetica a la vez que incrementan su estabilidad termodinamica; hasta el punto de practicamente alcanzar su temperatura ficticia la temperatura de Kauzmann. Estudios preliminares del efecto del recocido de las capas menos estables muestran que el tamano es tambien decisivo en cuanto a su eficiencia en terminos de reduccion de la energia.