Resumen - Ni siquiera metastable: Doble diamante cúbico en fusiones de copolímeros de bloques

Ni siquiera metastable: Doble diamante cúbico en fusiones de copolímeros de bloques

2025-07-10 00:59:35

{"Micheal S. Dimitriyev","Benjamin R. Greenvall","Rejoy Matthew","Gregory M. Grason"}

{cond-mat.soft,cond-mat.mtrl-sci}

Este documento de investigación investiga la termodinámica de las transformaciones continuas entre dos fases cúbicas de redes de polímeros bloques: el giroide doble (DG) y el diamante doble (DD). El giroide doble es una morfología de equilibrio para muchos sistemas, mientras que el diamante doble se considera a menudo un competidor cercano. El estudio utiliza un enfoque de segregación fuerte para calcular la energía libre de las morfologías de redes dobles en función de dos parámetros estructurales que convierten entre los dos casos límites cúbicos: un estiramiento tetragonal de la celda unitaria en combinación con la fusión de pares de nodos giroideos tríangulares en nodos diamantinos tetraédricos. El estudio encuentra que el diamante doble cúbico se encuentra en un punto de equilibrio inestable, continuamente deformable en el giroide de menor energía libre, así como en un segundo estado metástable, una red tetragonal compuesta por nodos tríangulares. Esto sugiere que el diamante doble no es un estado metástable, sino más bien un estado de transición entre el giroide y otra fase de red cúbica triplemente periódica. La falta de estabilidad del diamante doble se confirma utilizando estudios de campo de autoconsistencia, que muestran que se extiende a la segregación finita. El estudio investiga además las condiciones bajo las cuales el diamante doble se vuelve al menos metástable, encontrando que la mezcla con un aditivo homopolimérico y una gran asimetría conformacional entre los bloques puede promover su metástabilidad. Las hallazgos desafían la asunción ampliamente aceptada de que el diamante doble es un competidor cercano al giroide doble en los polimeros bloques y proporcionan nuevas perspectivas sobre la termodinámica y el comportamiento de fase de estos materiales.