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Using ultrafast X-ray diffraction, we study the coherent picosecond lattice dynamics of photoexcited thin films in the two limiting cases, where the photoinduced stress profile decays on a length scale larger and smaller than the film thickness. We solve a unifying analytical model of the strain propagation for acoustic impedance-matched opaque films on a semi-infinite transparent substrate, showing that the lattice dynamics essentially depend on two parameters: One for the spatial profile and one for the amplitude of the strain. We illustrate the results by comparison with high-quality ultrafast X-ray diffraction data of SrRuO3 films on SrTiO3 substrates.
Bei der Abschätzung der Beständigkeit von Kunststoffen gegenüber niedermolekularen Flüssigkeiten ist die Kohäsionsenergiedichte CED ein wichtiger Parameter auf molekularer Ebene. Die Vernetzungsdichte ν eines polymeren Festkörpers bildet hierbei einen bedeutsamen Kennwert, der darüber hinaus neben der Löslichkeit wichtige Eigenschaften wie thermische Stabilität und Steifigkeit des Materials charakterisiert. Für die experimentelle Bestimmung von CED und ν eignet sich die Untersuchung des Quellverhaltens in unterschiedlichen Lösungsmitteln. Es werden zwei Messmethoden miteinander verglichen und die Ergebnisse unter Berücksichtigung des molekularen Aufbaus von Proben aus Polyurethan (PU) und hochmolekularem – (HMWPE) und ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMWPE) diskutiert. Zum Verständnis des Quellverhaltens dieser Polymerproben in niedermolekularen Lösungsmitteln werden neben den Messergebnissen Literaturdaten zu Grunde gelegt.