球狀三嵌段共聚物薄膜相行為的模擬研究.pdf

1、三嵌段共聚物在本體中自組裝能夠形成層狀相、雙連續(xù)螺旋相、柱狀相和球狀相。在受到幾何限制和襯底作用的情況下，嵌段共聚物能夠形成多種不同于本體的有序微觀結(jié)構(gòu)。
　　 本文運(yùn)用動(dòng)態(tài)平均場(chǎng)密度泛函理論，使用Materials Studio軟件中的MesoDyn 模塊，對(duì)球狀三嵌段共聚物A8B4A8 薄膜的相行為進(jìn)行了模擬研究。
　　 通過(guò)對(duì)該三嵌段共聚物本體結(jié)構(gòu)的模擬研究，確定了球狀相的存在范圍及本體周期；
　　 在此基

2、礎(chǔ)上施加受限條件，對(duì)本體為球狀相，壓縮系數(shù)分別為8和16的三嵌段共聚物A8B4A8 薄膜的相行為進(jìn)行了模擬研究。
　　 在純幾何限制條件下，球狀三嵌段共聚物A8B4A8 薄膜的表面區(qū)域形成浸潤(rùn)層狀相；
　　 對(duì)于某些特定的膜厚，薄膜的中部區(qū)域依次形成壓扁的球狀相、球狀相和垂直的柱狀相。
　　 壓縮系數(shù)為8體系發(fā)生上述相變所需的薄膜厚度均比壓縮系數(shù)為16體系略小。
　　 在幾何限制和襯底作用條件下，調(diào)整薄膜

3、的厚度和襯底作用參量，在表面得到了六種有序微觀結(jié)構(gòu)：浸潤(rùn)層狀相、垂直柱狀相、六角排列球狀相、平行柱狀相、穿孔層狀相和層狀相。壓縮系數(shù)為8體系表面形成穿孔層狀相和層狀相所需的襯底作用遠(yuǎn)小于壓縮系數(shù)為16體系；根據(jù)模擬結(jié)果繪制了三嵌段共聚物A8B4A8(壓縮系數(shù)為8)薄膜的表面結(jié)構(gòu)相圖。
　　 在特定的薄膜厚度(9nm)下，垂直柱狀相的存在范圍比其它膜厚時(shí)大，并且隨襯底作用的增大，垂直柱狀相發(fā)生了扭曲。壓縮系數(shù)為8薄膜表面依次形成了