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通过扫描隧道显微镜和分子动力学模拟揭示聚(3-己基噻吩)畴的合并机制

DOI：10.1016/j.polymer.2020.122266 期刊：Polymer 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 在此，我们通过扫描隧道显微镜（STM）原位追踪了物理吸附在石墨表面的聚（3-己基噻吩）（P3HT）畴的合并过程，同时清晰解析了畴结构。研究揭示了畴形状固定、变形虫/蠕虫状及桥接介导三种合并机制。在畴形状固定扩散中，移动畴遵循非连续随机行走原则，同时呈现扩散与类弹道动力学特征。此外，非对称畴可能表现出各向异性运动。变形虫式合并中，伪足随机形成并动态变化；蠕虫式合并中，畴在运动前即形成固定的头部与主体两部分并保持形态稳定。当小畴通过动态桥接直接与大畴结合时，该过程称为桥接介导合并。分子动力学模拟结果支持了P3HT畴在石墨表面运动与旋转的实验发现。
作者： Jin-Kuo Li，Ming-Yue Shao，Zhi-Yong Yang，Olga Guskova
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

理解二维空间中的聚合物动力学对物理化学和聚合物科学的多个领域至关重要。本研究旨在利用扫描隧道显微镜（STM）和分子动力学模拟，从分子层面揭示聚(3-己基噻吩)（P3HT）在石墨表面上的域合并机制。

研究成果

该研究揭示了P3HT（聚3-己基噻吩）在石墨表面呈现的域形状固定、阿米巴/蠕虫状以及桥接介导的合并机制。这些发现为分子层面二维空间中的域整合提供了直接证据，有助于理解聚合物组装体的表面过程。

研究不足

该研究聚焦于石墨表面的P3HT畴区，其发现可能无法直接适用于其他聚合物体系或基底。扫描隧道显微镜成像分辨率及畴区位置的目测定位会给位移测量带来一定误差。

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