利用微观应力效应实现大面积有序结构花样的研究

利用失配体系材料中的应力，通过对微观应力的控制实现材料大尺度上的结构及性质的调控, 是大面积微纳米结构制作的最经济的途径。本课题拟通过可控加热/冷却实现对物理性质较大失配的多层结构和内核/壳层结构的应力调控来制备微、纳尺度内的有序结构, 利用电子显微学等方法研究内应力分布、屈折模式、裂纹等所表现的空间有序化以及物理机制。研究由应力驱动的材料自组装的过程,必要时对已形成的空间有序结构进行装饰或在其上二次生长,从而获得宏观面积的有序微纳米结构。研究不同拓扑、不同钉扎和边界条件下所能获得的阵列或图案,特别是非平面几何约束下含内禀缺陷的微纳米结构。利用应力可以产生丰富的结构花样,这种结构在光子晶体学、等离激元电子学等新兴领域具有重要的应用价值。应力诱导的自组装还能为理解自然界叶序的生长与形状发生的数学物理过程以及受约束有限体系的密堆积等问题提供研究原型。