Ein „Bond-Charge“-Modell für das Schwingungsverhalten von Teflon (Polytetrafluoräthylen)

Zusammenfassung

Ein Bindungsladungsmodell, das Weber zur Darstellung der Phononen im Diamantkristall benutzt hatte, wird so abgeändert, daß es zur Beschreibung der Schwingungen des Teflonmoleküls verwendet werden kann. Zusätzlich zu den auch bei Weber benutzten Coulombpotentialen tragen auch Buckingham-Potentiale zu den intramolekularen Kräften bei. Die letzteren ersetzen zugleich auch die Federpotentiale, die im Weberschen Modell noch zusätzlich zur „Bond-Charge“ die Kräfte zwischen homöopolar aneinander gebundenen Atomen beschrieben. Die stark elektronegativen Fluoratome werden als partiell ionisiert, d.h. selbst als „Bond-Charges“ angesetzt.

Mit physikalisch vernünftigen Parameterwerten kann eine sehr gute Anpassung an die spektroskopischen Daten erzielt werden. Eine der mit unserem Modell berechneten Dispersionskurven zeigt einen sehr flach verlaufenden „Soft Phonon Mode“ genau für die Schwingungsform, die für große (in unserem harmonischen Modell nicht behandelbare) Amplituden zur Erzeugung desjenigen Konformationsdefektes führen würde, den Bates für den Phasenübergang bei Zimmertemperatur verantwortlich macht.