電場控制下的膠體自組裝.pdf

1、由于膠體體系表現(xiàn)出與原子體系類似的氣—液—固相變行為，因此常被用作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腕w系研究相變。利用膠體模型體系中膠體粒子可以直接用普通光學(xué)顯微鏡觀察的優(yōu)勢，可以研究原子體系中難以觀察的現(xiàn)象。另外，膠體通過結(jié)晶或自組裝形成的晶體結(jié)構(gòu)在光子晶體、藥物輸運(yùn)和儲(chǔ)能材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。膠體結(jié)晶和自組裝行為很大程度上取決于膠體粒子間的相互作用力，因此調(diào)節(jié)粒子間相互作用是控制膠體體系的結(jié)晶和自組裝過程的一種非常有效的手段。本文采用對(duì)帶電膠體體系加交變電

2、場的方式來調(diào)控膠體粒子間的相互作用力，進(jìn)而控制膠體自組裝，并對(duì)不同條件下自組裝的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。在不同電場強(qiáng)度和頻率條件下成功獲得鏈狀、片層狀和體心四方結(jié)構(gòu)等有序結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)電場強(qiáng)度和電場頻率對(duì)結(jié)構(gòu)都有調(diào)控作用。不僅如此，我們還觀察到區(qū)別于經(jīng)典成核理論的二維成核過程：在長程排斥和短程吸引的相互作用下，膠體粒子首先形成鏈狀，再由鏈狀彎曲折疊形成有序晶核的多步成核過程。另外，我們對(duì)面心立方密堆積結(jié)構(gòu)外加交流電場，觀察到電場誘導(dǎo)的固-固相變過