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構。
　　 本文運用動態(tài)平均場密度泛函理論，使用Materials Studio軟件中的MesoDyn 模塊，對球狀三嵌段共聚物A8B4A8 薄膜的相行為進行了模擬研究。
　　 通過對該三嵌段共聚物本體結構的模擬研究，確定了球狀相的存在范圍及本體周期；
　　 在此基

2、礎上施加受限條件，對本體為球狀相，壓縮系數分別為8和16的三嵌段共聚物A8B4A8 薄膜的相行為進行了模擬研究。
　　 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)域形成浸潤層狀相；
　　 對于某些特定的膜厚，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。
　　 壓縮系數為8體系發(fā)生上述相變所需的薄膜厚度均比壓縮系數為16體系略小。
　　 在幾何限制和襯底作用條件下，調整薄膜

3、的厚度和襯底作用參量，在表面得到了六種有序微觀結構：浸潤層狀相、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小于壓縮系數為16體系；根據模擬結果繪制了三嵌段共聚物A8B4A8(壓縮系數為8)薄膜的表面結構相圖。
　　 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。壓縮系數為8薄膜表面依次形成了