兩嵌段共聚物在陣列受限空間中的自組裝行為及其光學(xué)性能研究.pdf

1、本文采用高分子自洽平均場(chǎng)理論和強(qiáng)相分離理論研究了二維和三維陣列受限體系下AB兩嵌段共聚物的自組裝行為。在研究中，我們發(fā)現(xiàn)了很多新穎的相結(jié)構(gòu)，并把它們合理分類。此外，我們還研究了陣列受限參數(shù)對(duì)相結(jié)構(gòu)的影響，相結(jié)構(gòu)之間的相互轉(zhuǎn)變，以及相結(jié)構(gòu)的調(diào)控等問題。
　　在二維陣列受限空間中，我們研究了兩嵌段共聚物在正方形、長(zhǎng)方形和三角形陣列柱體間的自組裝相行為。研究發(fā)現(xiàn)陣列受限的幾何參數(shù)，陣列周期和柱體尺寸顯著地影響嵌段共聚物鏈的伸展。通過改變

2、陣列周期和柱體尺寸大小，可以改變共聚物鏈伸展區(qū)域的大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)相界面排布，層狀相的條帶數(shù)及其取向的調(diào)控。除了受限陣列的幾何參數(shù)，選擇性的柱體陣列也可以誘導(dǎo)共聚物鏈自組裝形成新穎的相結(jié)構(gòu)。此外，通過采用相異的陣列周期，長(zhǎng)方形和三角形柱體陣列，破壞受限陣列x和y方向的對(duì)等性，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)相結(jié)構(gòu)取向的控制。在三角形陣列柱體間，我們發(fā)現(xiàn)了四種新穎的柱狀相結(jié)構(gòu)，并測(cè)試了它們的光子帶隙，發(fā)現(xiàn)共聚物相結(jié)構(gòu)改善了原有柱體陣列的光學(xué)性能。
　　

3、在三維陣列受限空間中，我們利用自洽平均場(chǎng)的方法研究了對(duì)稱兩嵌段共聚物在充滿正方形柱體陣列的平行基板間的自組裝行為。在此研究體系中，平行基板和正方形柱體對(duì)嵌段共聚物都有微弱的選擇性。通過改變薄膜厚度、陣列周期和柱體之間的間距，我們觀察到三類相結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu)，柱狀結(jié)構(gòu)和雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)。由于柱體在平行方向施加的受限條件，嵌段共聚物形成了八種新穎的垂直層狀相結(jié)構(gòu)和八種新穎的垂直層柱狀相結(jié)構(gòu)，這些新穎的相結(jié)構(gòu)具有不同形狀和排布。此外，我們還觀察到幾