9月1日消息，一篇8月31日提交至arXiv（编号2608.30981，软凝聚态分类）的理论研究，由Le Qiao完成，系统量化了胶体颗粒掺杂如何改写层状嵌段共聚物体系中位错对（dislocation pairs）的形成能，为聚合物纳米自组装的缺陷工程提供定量指南。

研究采用粒子/Ginzburg-Landau杂化模型，通过比较含缺陷与无缺陷状态（分别有/无嵌入胶体）的自由能差计算缺陷形成能，并用有限尺寸外推获得热力学极限下的数值。

核心发现高度依赖颗粒尺寸与表面图案化：均匀颗粒随尺寸增大日益稳定位错对——大于一个层畴的颗粒会优先占据位错核心，以替代受应变聚合物的方式"安放"自身，而非挤压无缺陷层；稳定化幅度取决于表面亲和力。而表面偏好平衡的Janus颗粒则相反，会提高形成能，因为其相互竞争的表面偏好无法在弯曲位错核心附近同时满足；调节patch比例可在两个极限间连续插值。表面图案化对小于一个层畴的颗粒几乎无影响，但对大颗粒可改变形成能数十kBT。

嵌段共聚物自组装是纳米光刻、微电子模板等应用的核心技术，位错等拓扑缺陷直接决定器件良率。此前通过纳米颗粒掺杂调控缺陷多依赖经验；该研究首次给出"颗粒尺寸-表面化学-缺陷稳定性"的定量关系图，意味着可以按需选择稳定缺陷（应力释放）或消除缺陷（完美长程有序）的掺杂策略，对半导体领域自组装图形化工艺有直接参考价值。 （来源：arXiv）