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嵌段共聚物自组装形成特征尺寸在32nm以下的周期性纳米结构，这种结构在量子点、磁存储介质的制备和下一代光刻技术集成上存在潜在应用。但是由于获得长程有序纳米结构仍旧具有挑战，共聚物的商业应用受到限制。为了获得宏观尺度上有序的纳米结构，本论文基于自洽场理论，建立多种模板引导嵌段共聚物自组装模型及局域退火下嵌段共聚物自组装模型，研究嵌段共聚物在外加静态和动态场下的有序行为。主要研究内容包含以下两个方面: (1)嵌段共聚物引导自组装三维长程有序纳米结构的研究 基于静态自洽场理论，建立含有垂直取向化学条纹的化学图案模板及含有化学条纹和纳米柱的复合模板模型，开展嵌段共聚物自组装的大盒子模拟。在化学模板中，对称嵌段共聚物引导自组装形成三维互连层状结构，但是不能有效地控制畴界面的位置。该模拟结果与文献报道的发现一致。进一步，理论地设计了一类新颖的复合模板。该复合模板不仅能够引导嵌段共聚物自组装形成长程有序的三维互连层状结构，还可以通过纳米柱高度和可匹配条件等因素调控畴界面的位置。此外，可通过简单地调节纳米柱阵列周期构建非正交的三维互连纳米结构。 (2)局域退火法引导嵌段共聚物自组装长程有序纳米结构的研究 基于动态自洽场理论，发展一种相互参数依赖于时空变化的局域退火模型，讨论前端移动速率、墙壁选择性和相互作用参数等因素对嵌段共聚物自组装纳米结构有序机理和取向调节的影响规律。模拟结果表明:当减缓前端移动速率时，嵌段共聚物自组装机理由自发有序转变为模板有序，从而形成单一取向无缺陷的纳米结构;通过合理地调节嵌段共聚物的组成和墙壁的选择性，导致表面富集层的形成，从而诱导嵌段共聚物自组装纳米结构的取向从垂直到平行转变;长程有序纳米结构的形成强烈依赖于前端移动速率和相互作用参数。