Interfacial dynamic length scales in the glass transition of a model freestanding polymer film and their connection to cooperative motion

Macromolecules

Volumn 46, Issue 24, 2013, Pages 9818-9825

  Lang, Ryan J ^a   Simmons, David S ^a  

^a University of Akron   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADAM-GIBBS THEORY; COARSE-GRAINED MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; COOPERATIVE MOTION; COOPERATIVELY REARRANGING REGIONS; DYNAMIC INTERFACE; GLASS-FORMING LIQUID; INTERFACIAL DYNAMICS; NANO-SCALE CONFINEMENTS;

GLASS; GLASS FORMING MACHINES; GLASS TRANSITION; LIQUIDS; MOLECULAR DYNAMICS; POLYMER FILMS;

SEMICONDUCTING FILMS;

EID: 84897717295     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma401525q     Document Type: Article

References (75)

1. Mansfield, K. F.; Theodorou, D. N. Macromolecules 1991, 24, 6283-6294
2. Keddie, J. L.; Jones, R. A. L.; Cory, R. A. Europhys. Lett. (EPL) 1994, 27, 59-64
3. Forrest, J.; Dalnoki-Veress, K.; Dutcher, J. Phys. Rev. E 1997, 56, 5705-5716
4. DeMaggio, G. B.; Frieze, W. E.; Gidley, D. W.; Zhu, M.; Hristov, H. A.; Yee, A. F. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1524-1527
5. Jackson, C. L.; McKenna, G. B. Chem. Mater. 1996, 8, 2128-2137
6. Zhang, C.; Guo, Y.; Priestley, R. D. Macromolecules 2011, 44, 4001-4006
7. Guo, Y.; Zhang, C.; Lai, C.; Priestley, R. D.; D'Acunzi, M.; Fytas, G. ACS Nano 2011, 5, 5365-5373
8. Torres, J. M.; Stafford, C. M.; Vogt, B. D. ACS Nano 2009, 3, 2677-2685
9. Stafford, C. M.; Vogt, B. D.; Harrison, C.; Julthongpiput, D.; Huang, R. Macromolecules 2006, 39, 5095-5099
10. Zheng, X.; Rafailovich, M. H.; Sokolov, J.; Strzhemechny, Y.; Schwarz, S. A.; Sauer, B. B.; Rubinstein, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 241-244
11. Richert, R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2011, 62, 65-84
12. Weber, M. F.; Stover, C. A.; Gilbert, L. R.; Nevitt, T. J.; Ouderkirk, A. J. Science 2000, 287, 2451-2456
13. Klauk, H.; Halik, M.; Zschieschang, U.; Schmid, G.; Radlik, W.; Weber, W. J. Appl. Phys. 2002, 92, 5259-5263
14. Austin, M. D.; Chou, S. Y. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4431-4433
15. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nat. Mater. 2005, 4, 864-868
16. Paeng, K.; Swallen, S. F.; Ediger, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8444-8447
17. Scheidler, P.; Kob, W.; Binder, K. Europhys. Lett. (EPL) 2002, 59, 701
18. Scheidler, P.; Kob, W.; Binder, K. Eur. Phys. J. E 2003, 12, 5-9
19. Scheidler, P.; Kob, W.; Binder, K. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6673-6686
20. Hanakata, P. Z.; Douglas, J. F.; Starr, F. W. J. Chem. Phys. 2012, 137, 244901-244901-7
21. Priestley, R. D.; Ellison, C. J.; Broadbelt, L. J.; Torkelson, J. M. Science 2005, 309, 456-459
22. Ellison, C. J.; Torkelson, J. M. Nat. Mater. 2003, 2, 695-700
23. Ellison, C. J.; Mundra, M. K.; Torkelson, J. M. Macromolecules 2005, 38, 1767-1778
24. Roth, C. B.; Dutcher, J. R. J. Electroanal. Chem. 2005, 584, 13-22
25. Fryer, D. S.; Peters, R. D.; Kim, E. J.; Tomaszewski, J. E.; Nealey, P. F. Macromolecules 2001, 34, 5627
26. Roth, C. B.; McNerny, K. L.; Jager, W. F.; Torkelson, J. M. Macromolecules 2007, 40, 2568-2574
27. Peter, S.; Meyer, H.; Baschnagel, J. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 2951-2967
28. Bodiguel, H.; Fretigny, C. Macromolecules 2007, 40, 7291-7298
29. Riggleman, R. A.; Yoshimoto, K.; Douglas, J. F.; De Pablo, J. J. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 0455021-0455024
30. Long, D.; Lequeux, F. Eur. Phys. J. E 2001, 4, 371-387
31. Lipson, J. E. G.; Milner, S. T. Eur. Phys. J. B 2009, 72, 133-137
32. Ellison, C. J.; Ruszkowski, R. L.; Fredin, N. J.; Torkelson, J. M. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 095702
33. Forrest, J. A.; Mattsson, J. Phys. Rev. E 2000, 61, R53-R56
34. Adam, G.; Gibbs, J. H. J. Chem. Phys. 1965, 43, 139-146
35. Starr, F. W.; Douglas, J. F. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 115702
36. Scala, A.; Starr, F. W.; La Nave, E.; Sciortino, F.; Stanley, H. E. Nature 2000, 406, 166-169
37. Saika-Voivod, I.; Poole, P. H.; Sciortino, F. Nature 2001, 412, 514-517
38. Sastry, S. Nature 2001, 409, 164-167
39. Giovambattista, N.; Buldyrev, S. V.; Starr, F. W.; Stanley, H. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 085506
40. Kirkpatrick, T. R.; Thirumalai, D.; Wolynes, P. G. Phys. Rev. A 1989, 40, 1045-1054
41. Bouchaud, J.-P.; Biroli, G. J. Chem. Phys. 2004, 121, 7347-7354
42. Lubchenko, V.; Wolynes, P. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 235-266
43. Starr, F. W.; Douglas, J. F.; Sastry, S. J. Chem. Phys. 2013, 138, 12A541-12A541-18
44. Hempel, E.; Hempel, G.; Hensel, A.; Schick, C.; Donth, E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2460-2466
45. Donati, C.; Douglas, J. F.; Kob, W.; Plimpton, S. J.; Poole, P. H.; Glotzer, S. C. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 2338-2341
46. Zetterling, F. H. M.; Dzugutov, M.; Simdyankin, S. I. J. Non-Cryst. Solids 2001, 293, 39-44
47. Alcoutlabi, M.; McKenna, G. B. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, R461-R524
48. Cammarota, C.; Cavagna, A.; Gradenigo, G.; Grigera, T. S.; Verrocchio, P. J. Chem. Phys. 2009, 131, 194901-194901-8
49. Karmakar, S.; Dasgupta, C.; Sastry, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 3675-3679
50. Capaccioli, S.; Ruocco, G.; Zamponi, F. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 10652-10658
51. Grest, G. S.; Kremer, K. Phys. Rev. A 1986, 33, 3628-3631
52. Varnik, F.; Baschnagel, J.; Binder, K. Phys. Rev. E 2002, 65, 021507
53. Buchholz, J.; Paul, W.; Varnik, F.; Binder, K. J. Chem. Phys. 2002, 117, 7364-7372
54. Starr, F. W.; Schroder, T. B.; Glotzer, S. C. Macromolecules 2002, 35, 4481-4492
55. Martínez, L.; Andrade, R.; Birgin, E. G.; Martínez, J. M. J. Comput. Chem. 2009, 30, 2157-2164
56. Plimpton, S. J. Comput. Phys. 1995, 117, 1-19
57. Hansen, J.-P.; McDonald, I. R. Theory of Simple Liquids; Academic Press: New York, 2006.
58. Simmons, D. S.; Douglas, J. F. Soft Matter 2011, 7, 11010-11020
59. Kohlrausch, F. Pogg. Ann. Phys. 1863, 119, 352
60. Williams, G.; Watts, D. C. Trans. Faraday Soc. 1970, 66, 80-85
61. Vogel, H. Phys. Z. 1921, 22, 645-646
62. Fulcher, G. S. J. Am. Ceram. Soc. 1925, 8, 339
63. Tammann, G.; Hesse, W. Z. Anorg. Allg. Chem. 1926, 156, 245-257
64. Dudowicz, J.; Freed, K. F.; Douglas, J. F. In Advances in Chemical Physics; Wiley: New York, 2008; Vol. 137, pp 125-222.
65. Riggleman, R. A.; Douglas, J. F.; De Pablo, J. J. J. Chem. Phys. 2007, 126, 234903
66. Dudowicz, J.; Freed, K. F.; Douglas, J. F. J. Chem. Phys. 2005, 123
67. Baschnagel, J.; Varnik, F. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, R851-R953
68. Kremer, K.; Grest, G. S. J. Chem. Phys. 1990, 92, 5057-5086
69. Slimani, M. Z.; Moreno, A. J.; Colmenero, J. Macromolecules 2011, 44, 6952-6961
70. Larini, L.; Ottochian, A.; De Michele, C.; Leporini, D. Nat. Phys. 2008, 4, 42-45
71. Simmons, D. S.; Cicerone, M. T.; Zhong, Q.; Tyagi, M.; Douglas, J. F. Soft Matter 2012, 8, 11455-11461
72. Nagamanasa, K. H.; Gokhale, S.; Ganapathy, R.; Sood, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 11323-11326
73. Pye, J. E.; Roth, C. B. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 235701
74. Mok, M. M.; Masser, K. A.; Runt, J.; Torkelson, J. M. Macromolecules 2010, 43, 5740-5748
75. Rharbi, Y. Phys. Rev. E 2008, 77, 031806