对称随机嵌段共聚物中序列分区的三相共存
软凝聚态物质
2011-09-05 v2 统计力学
摘要
我们探究了由平均浓度相等的不相容单体类型A和B构建的随机Q嵌段共聚物中宏观相与微结构相可能共存的问题。在我们的微观模型中，一个嵌段包含M个相同单体。嵌段类型序列分布是马尔可夫型的，并由关联参数λ表征。在无序态中，随着不相容性χ增加（通过降低温度），已知的有序相会形成：当λ > λ_c时，形成两个共存的宏观富A相和富B相；当λ < λ_c时，形成波数为k(λ)的微结构（层状）相。此外，我们在λ-χ相图中发现第四个区域，其中这三个相共存，并具有不同的、非马尔可夫型的序列分布（分馏）。分馏现象由我们解析推导的多相自由能揭示，该自由能明确考虑了共存相之间单个序列的交换。三相区域要么从宏观相出发，通过一个富含交替序列的第三层状相达到；要么从层状态出发，通过两个额外的均匀的、富含均聚物的相达到。这些初始相以零体积分数出现。相图的四个区域在一个多临界点(λ_c, χ_c)处交汇，在该点A-B分离消失。这种解析方法（对层状相假设弱分离）在(λ_c, χ_c)附近尤其可靠。对于随机三嵌段共聚物Q=3，我们发现该点的性质和临界指数随每嵌段单体数M显著变化。将连续链极限M → ∞下Q=3的结果与数值自洽场理论（SCFT）进行了比较，后者在较大分离时是精确的。
引用
@article{arxiv.1008.3883,
title = {Three-phase coexistence with sequence partitioning in symmetric random block copolymers},
author = {Alice von der Heydt and Marcus Müller and Annette Zippelius},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.3883},
year = {2011}
}
备注
24 pages, 19 figures, version published in PRE, main changes: Sec. IIIA, Fig. 14, Discussion