9月11日消息,Alireza F. Behbahani、Jafar Cheraghalizadeh与Friederike Schmid(美因茨大学)於9月3日向arXiv提交论文(编号2609.04548,v2於9月10日修订),构建了一套改进的动态自洽场理论(DSCFT)迁移率函数,提升对高分子体系结构形成动力学的预测精度。

DSCFT是研究非均匀聚合物体系结构形成的高效连续介质框架,但其预测精度取决於非局域迁移率(mobility)的选择。团队从中等与强缠结均聚物及嵌段共聚物体系的单链结构因子弛豫动力学出发——基於Kremer-Grest模型的分子动力学(MD)模拟与解析reptation(蛇行)理论——构建迁移率函数,再将单链迁移率组合,使DSCFT能反映通量对局部链密度的依赖。

理论应用於两类经典体系:对称均聚物共混物的旋节分解(spinodal decomposition)与嵌段共聚物熔体淬火後的微相分离。与MD模拟的系统对比显示,由单链动力学导出的迁移率函数对结构形成动力学的重现精度明显优於传统Debye型迁移率。团队还考察了按涨落-耗散关系关联的随机流(噪声)的影响。

对工业界而言,嵌段共聚物微相分离动力学直接决定自组装纳米结构(用于光刻模板、离子导体、气体分离膜等)的加工窗口;更准确的DSCFT迁移率模型意味着可用廉价连续场模拟替代部分昂贵的大尺度粗粒化MD,缩短新材料工艺开发周期。 (来源:arXiv)