Dinamica vibrazionale di
indometacina amorfa
risolta mediante tecnica
Pump-Probe
Relatore:
Prof. Tullio Scopigno
Relatore:
Transizione vetrosa e ultrastabilità
Dinamica vibrazionale di indometacina amorfa risolta
in tempo
Analisi delle misure e risultati sperimentali ottenuti
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
V
ol
um
e
TM Tg1 Tg2 liquido cristallo vetro liquido sottoraffreddato T P G V P p T G T C 2 2ULTRASTABILITA’
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
C
al
or
e
S
pe
ci
fi
co
TOnsetULTRASTABILITA’
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 IMC prodotti mediante PVD alle seguenti temperature di substrato: 190 K 230 K 247 K 266 K 285 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 t t 1 )) ( R r ) , r ( l FUNZIONE INTERMEDIA DI SCATTERING F(Q,t)
(Q,t)
*(Q,0) FATTORE DI STRUTTURA DINAMICO
' , R Q R Q l 'l , Q ( l l i i t i e e dt e S
TECNICHE SPERIMENTALI
BLS e IXS: permettono di indagare S(Q,w)
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
RIFLETTIVITA’ OTTICA RELATIVA
Off Pump Off Pump On Pump R R R R R
SCATTERING BRILLOUIN STIMOLATO
2 24
sin
n
v
vQ
PERIODO OSCILLAZIONI RIFLETTIVITA’
2 probe sin n v T 2 2BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
t)
t
t
t
Γπt)sin
exp(
f(t)
(
)
(
max
)
exp(
Γπt)sin(ω
t)exp(
i
t)
(t
t)
(t)dt
f
FT
0
max
)(
(
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
2 2
i
t
cos
t
sin
i
e
f
FT
max max )t i ( max)(
(
La funzione utilizzata per effettuare il fit in frequenza è:
Posizione picco = frequenza oscillazioni
FHWM = attenuazione oscillazioni
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
2 24
sin
n
v
vQ
sono stati ricavati gli andamenti degli indici diBROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
Esiste una correlazione tra la velocità del suono e la TOnset
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
E’ stato possibile determinare l’andamento dell’attenuazione acustica in funzione della frequenza
BROADBAND PICOSECOND ACOUSTICS
Temperatura
C
al
or
e
S
pe
ci
fi
co
Tg TOnset E’ possibile trasformare un campione di IMC prodotto con PVD in vetro ordinario
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 contro a cristallizzazione.
Per migliorare caratterizzazione, eliminazione dipendenza di n della velocità del suono mediante nuove geometrie di scattering.
