Изучение доменных структур в тонких и сверхтонких пленках блок-сополимеров

• Автор: Рудов, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВАХ. Обзор литературы 1.1 1.

Блок-сополимеры
Сверхтонкие пленки блок-сополимеров Тонкие пленки блок-сополимеров Морфология тонких пленок
Способы управления ориентацией нанодоменов в тонких пленках
1.3.3 Методы «доведения» морфологии тонких пленок до равновесия
[ 4 Теоретические основы метода диссипативной
динамики частиц
ГЛАВА II. Теоретическое изучение морфологии сверхтонких пленок, образованных в результате селективной адсорбции АВ и АС диблок-соиолимеров на плоской поверхности
Л I Мицеллы с однородно перемешанными блоками В и
С в ядре и чистые мицеллы
Л 2 Мицеллы с сегрегированным ядром типа
концентрических полусфер и «глазуньи»
П.З Мицеллы с ядром Януса
Н.4 Результаты и обсуждение
ГЛАВА III. Компьютерное моделирование тонких пленок диблок-соиолимеров, полученных путем пришивки концевых групп цепей к подложке
III. 1 Модель и параметры системы
Ш.2 Результаты и обсуждение
ГЛАВА IV. Теоретическое изучение управления
микроструктурой пленок путем контролируемого набухания в парах растворителя
IV.! Модель и параметры системы

ІУ.2 Набухание пленок с параллельной ориентацией ламелей
ІУ.З Набухание пленок с перпендикулярной ориентацией ламелей
ІУ.4 Распределение растворителя в пленке
ІУ.5 Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Благодарности
Список работ, опубликованных по теме диссертации
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Для целого ряда современных технологических приложений необходимы наноструктурированиые покрытия и тонкие пленки с высокоупорядоченной доменной структурой. Их используют при создании мембран для разделения веществ на молекулярном масштабе, шаблонов в литографии, сенсоров, медицинских имплантатов, анизотропных сред с перестраивающейся архитектурой и т.д. Создание таких материалов стандартными методами, например, методом молекулярно-лучевой эпитаксии или с использованием туннельной микроскопии либо невозможно, либо имеет ряд принципиальных ограничений, а сами методы являются сложными и дорогостоящими. Альтернативные, перспективные и активно развивающиеся способы получения пленок с заданной микро- и наноархитектурой основаны на использовании сополимеров, фундаментальным свойством которых является способность к самоорганизации в объеме или вблизи поверхности.
Для создания сверхтонких наноструктурированных пленок сополимеров зачастую используют метод, заключающийся в погружении подложки, на которую наносится пленка, в разбавленный раствор сополимеров. При этом происходит адсорбция мицелляриых агрегатов (селективный растворитель) или одиночных цепей (неселективпый растворитель) на поверхность подложки с последующей самоорганизацией и образованием сверхтонкой неоднородной пленки (поверхностных мицелл). Использование молекул диблок-сополимеров приводит к формированию пленок с «простой» структурой: гексагонально-
упакованных мицелл или полос, упорядоченных на малых масштабах. Однако одновременное введение в раствор нескольких сортов диблок-сополимеров, с блоками различной химической природы, приводит к формированию более сложных поверхностных структур. Несмотря на ряд

Метод БРО воспроизводит канонический (Ы,У,Т) ансамбль. При этом в системе сохраняется масса, число частиц, импульс, а также корреляции скорости, что заметно отличает его от метода броуновской динамики (не выполняется третий закон Ньютона).
В случае моделирования полимерных цепей, параметр взаимодействия, а,у, может быть связан с параметром Флори-Хаггинса, Ху, [96]:
Ху = (0.286 ± 0.002)-(агу- аи), при р = 3 и оц = 25, где параметр % описывает взаимодействие между частицами одного типа, = о„ соответствует тому, что = 0, что означает, что второй вириальпый коэффициент, в модели Флори-Хаггинса,
для обоих блоков положителен и равен -. Таким образом, величина % = 25 соответствует хорошему растворителю.