含自对齐链段柔性嵌段共聚物的域内相变
软凝聚态物质
2018-05-23 v1
摘要
我们研究了一种柔性嵌段共聚物（BCPs）模型，其中同类嵌段链段之间存在局域对齐的焓偏好。我们描述了柔性 BCPs 的自洽场理论（SCFT）的推广，以通过关联于二嵌段共聚物某一组分的极性或向列序参量的 Landau-DeGennes 自由能来包含链段间取向相互作用。我们利用伪谱方法数值研究该模型的平衡态，以求解在由链段间对齐力产生的自洽力矩存在下的链构象统计。将此理论应用于由具有单一“自对齐”极性链段嵌段的对称二嵌段组成的层状域结构，我们展示了在给定层状域内空间复杂链段序参量（链段指向场）的出现。因为即便在没有显式链段内对齐力的情况下，BCP 相分离也会导致链段空间非均匀取向序，所以 BCP 的指向场以及层状域形成的热力学对嵌段间偏析（χN）与对齐焓（ε）均表现出高度非线性依赖。具体而言，我们预测了层状序的新相的稳定性，其中不同对齐区域共存于单一介观域内，并通过同类组成域中心处指向者的面内倾斜自发打破熔体中组成的层状图案对称性。我们进一步表明，类比于受限向列相中的 Freedericksz 转变，由 Frank 弹性描述的域内链段重取向的弹性代价提高了诱发该域内相变所需的阈值 ε。
引用
@article{arxiv.1802.04831,
title = {Intradomain phase transitions in flexible block copolymers with self-aligning segments},
author = {Christopher J. Burke and Gregory M. Grason},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04831},
year = {2018}
}