Résumé - Pas même métastable : double diamant cubique dans les fondus de copolymères en blocs bicarbones.

Pas même métastable : double diamant cubique dans les fondus de copolymères en blocs bicarbones.

2025-07-10 00:59:35

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

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

Cette étude de recherche examine la thermodynamique des transformations continues entre deux phases cubiques de melts de copolymères en blocs : le double-gyroid (DG) et le double-diamant (DD). Le double-gyroid est une morphologie d'équilibre pour de nombreux systèmes, tandis que le double-diamant est souvent considéré comme un concurrent proche. L'étude utilise une approche de ségrégation forte pour calculer l'énergie libre des morphologies de réseaux doubles en fonction de deux paramètres structuraux qui convertissent entre les deux cas limites cubiques : un allongement tétraédrique de la cellule unitaire en combinaison avec la fusion de paires de nœuds gyroid trihédriques en nœuds diamants tétraédriques. L'étude montre que le double-diamant cubique se situe à un point d'intersection instable, continuellement déformable en un gyroid à énergie libre inférieure, ainsi qu'un deuxième état métastable, un réseau tétraédrique composé de nœuds trihédriques. Cela suggère que le double-diamant n'est pas un état métastable mais plutôt un état de transition entre le gyroid et une autre phase de réseau triplement périodique. L'instabilité du double-diamant est confirmée par des études de champ cohérent, qui montrent qu'il s'étend jusqu'à une ségrégation finie. L'étude explore également les conditions dans lesquelles le double-diamant devient au moins métastable, trouvant que le mélange avec un additif homopolymère et une asymétrie de conformations importante entre les blocs peut promouvoir sa métastabilité. Les résultats contredisent l'hypothèse largement admise selon laquelle le double-diamant est un concurrent proche du double-gyroid dans les melts de copolymères en blocs et offrent de nouvelles insights sur la thermodynamique et le comportement phasique de ces matériaux.