@phdthesis{Heinig2003,
  author    = {Heinig, Peter},
  title     = {The geometry of interacting liquid domains in Langmuir monolayers},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000814},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {Es werden die Strukturbildung und Benetzung zweidimensionaler (2D) Phasen von Langmuir-Monolagen im lokalen thermodynamischen Gleichgewicht untersucht. Eine Langmuir-Monolage ist ein isoliertes 2D System von Surfaktanten an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che, in dem kristalline, fl{\"u}ssigkristalline, fl{\"u}ssige oder gasf{\"o}rmige Phasen auftreten, die sich in Positionsordnung und/oder Orientierungsordnung unterscheiden. Permanente elektrische Dipolmomente der Surfaktanten f{\"u}hren zu einer langreichweitigen repulsiven Selbstwechselwirkung der Monolage und zur Bildung mesoskopischer Strukturen. Es wird ein Wechselwirkungsmodell verwendet, das die Strukturbildung als Wechselspiel kurzreichweitiger Anziehung (nackte Linienspannung) und langreichweitiger Abstoßung (Oberfl{\"a}chenpotential) auf einer Skala Delta beschreibt. Physikalisch trennt Delta die beiden L{\"a}ngenskalen der lang- und kurzreichweitigen Wechselwirkung. In dieser Arbeit werden die thermodynamischen Stabilit{\"a}tsbedingungen f{\"u}r die Form einer Phasengrenzlinie (Young-Laplace-Gleichung) und Dreiphasenkontaktpunkt (Young-Bedingung) hergeleitet und zur Beschreibung experimenteller Daten genutzt: Die Linienspannung benetzender 2D Tropfen wird mit Hilfe h{\"a}ngender-Tropfen-Tensiometrie gemessen. Die Blasenform und -gr{\"o}ße von 2D Sch{\"a}umen wird theoretisch modelliert und mit experimentellen 2D Sch{\"a}umen verglichen. Kontaktwinkel werden durch die Anpassung von experimentellen Tropfen mit numerischen L{\"o}sungen der Young-Laplace-Gleichung auf Mikrometerskalen gemessen. Das Skalenverhalten des Kontaktwinkels erm{\"o}glicht die Bestimmung einer unteren Schranke von Delta. Weiterhin wird diskutiert, inwieweit das Schalten von 2D Benetzungsmodi in biologischen Membranen zur Steuerung der Reaktionskinetik ein Rolle spielen k{\"o}nnte. Hierzu werden Experimente aus unserer Gruppe, die in einer Langmuir-Monolage durchgef{\"u}hrt wurden, herangezogen. Abschließend wird die scheinbare Verletzung der Gibbs\′schen Phasenregel in Langmuir-Monolagen (nicht-horizontales Plateau der Oberfl{\"a}chendruck-Fl{\"a}che Isotherme, ausgedehntes Dreiphasengebiet in Einkomponentensystemen) quantitativ untersucht. Eine Verschmutzung der verwendeten Substanzen ist demnach die wahscheinlichste Erkl{\"a}rung, w{\"a}hrend Finite-Size-Effekte oder der Einfluss der langreichweitigen Elektrostatik die Gr{\"o}ßenordnung des Effektes nicht beschreiben k{\"o}nnen.},
  language  = {en}
}