Nanostructuration de terpoymères triblocs linéaires poly(isoprène-b-styrène-b-2-vinylpyridine) en film mince
Dans cette thèse, nous nous sommes attachés à préparer des films minces nanostructurés à partir de copolymères à blocs et de les caractériser par différentes techniques (AFM, MET et GISAXS). Le but de la recherche est de réaliser des nanostructurations originales en films minces afin de prendre en c...
Kaydedildi:
| Yazar: | |
|---|---|
| Diğer Yazarlar: | , , , , |
| Materyal Türü: | Thèse numérique |
| Dil: | Français |
| Baskı/Yayın Bilgisi: |
2019.
|
| Konular: | |
| Online Erişim: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2019ORLE3026_va.pdf http://www.theses.fr/2019ORLE3026/abes https://theses.hal.science/tel-03123751 |
| Not: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Interfaces, Confinement, Matériaux et Nanostructures (Orléans, Loiret ; 2015-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Christophe Sinturel, Marylène Vayer, Raluca Tiron, Guillaume Fleury, Eric Drockenmuller (Membre(s) du jury) ; Raluca Tiron, Guillaume Fleury (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Nanostructuration of poly(isoprene-b-styrene-b-2-vinylpyridine) linear triblock terpolymers in thin film |
| Özet: | Dans cette thèse, nous nous sommes attachés à préparer des films minces nanostructurés à partir de copolymères à blocs et de les caractériser par différentes techniques (AFM, MET et GISAXS). Le but de la recherche est de réaliser des nanostructurations originales en films minces afin de prendre en compte l'effet de confinement (quantité de matière limitée, interaction avec la surface ...) et de comprendre les phénomènes se produisant au cours de la structuration. Les travaux ont porté sur la mise en œuvre des films minces, leur réorganisation sous vapeur de solvant et leur caractérisation.Plus spécifiquement, les travaux de thèse ont porté sur l étude de copolymères triblocs linéaires ISP (PI-b-PS-b-P2VP) (seuls ou en mélanges) en films minces, déjà étudié en volume par un laboratoire partenaire de l Université de Nagoya. Nous avons développé des méthodes de caractérisation adaptées à ce polymère en film mince, en particulier une technique originale de GISAXS reposant sur le marquage sélectif des blocs par des éléments lourds (iode, osmium). Ceci nous a permis de confirmer la structure interne et la forme de l interface (rayon de courbure) des domaines minoritaires, d observer des transitions structurales originales. La présence de couches de mouillage aux deux interfaces du film (film/air et film/substrat) est une caractéristique commune à tous les systèmes.Tout d abord, des triblocs seuls, se trouvant à la limite des différentes morphologies sur le diagramme de phase, ont été étudiés en film mince. Contrairement à ce qui a été observé en volume, des transitions structurales (CYL-SPH et GYD-CYL) ont été observées. Notamment, la transition d une structure gyroïde alternée présentant une symétrie Q214 vers des cylindres avec une symétrie P2mm (pas d arrangement typique hexagonal) représente, pour des terpolymères triblocs, un des résultats majeurs de la thèse. Le mécanisme de transition structurale a été élucidé par différentes techniques de caractérisation montrant une relation d épitaxie entre les deux phases. Ensuite, nous nous sommes focalisés sur la nanostructuration de mélanges de triblocs. Nous avons montré la possibilité d obtenir des domaines minoritaires de PI et P2VP présentant des interfaces rectangulaires, arrangés avec une symétrie tétragonale, ouvrant la voie à des applications potentielles dans le domaine de nanolithographie. In this thesis, we focused on preparing nanostructured thin films from block copolymers and characterizing them by different techniques (AFM, TEM and GISAXS). The goal of the research is to produce original nanostructuration in thin films in order to consider the effect of confinement (limited amount of matter, interaction with surface ...) and to understand the phenomena occurring during structuration. The work includes the elaboration of thin films, their reorganization under solvent vapor and their characterization.Specifically, the thesis focused on the study of ISP linear triblock copolymers (PI-b-PS-b-P2VP) (neat or in blends) in thin films, already studied in volume by a partner laboratory of the Nagoya University. We developed adapted characterization methods to this type of polymer in thin film, such as an original method of GISAXS based on the selective staining of blocks by heavy elements (iodine, osmium). This allowed us to confirm the internal structure and the shape of interface of the minority domains and to observe original transitions between morphologies. The presence of wetting layers at both film interfaces (film / air and film / substrate) is a common feature for all systems.Firstly, neat triblocks located on the boundary between different morphologies on the phase diagram, were studied in thin film. Contrary to what was observed in volume, structural transitions (CYL-SPH and GYD-CYL) were observed in thin film. Particularly, the transition from an alternating gyroid structure having a Q214 symmetry to cylinders with symmetry P2mm (no typical hexagonal arrangement) represents, for triblock terpolymers, one of the major results of the thesis. The structural transition mechanism was elucidated by different characterization techniques showing an epitaxial relationship between the two phases. Secondly, we focused on the nanostructuration of triblock blends. We showed the possibility to obtain minority domains of PI and P2VP with rectangular interfaces, arranged with tetragonal symmetry, opening the way for potential applications in the field of nanolithography. |
|---|---|
| Diğer Bilgileri: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Interfaces, Confinement, Matériaux et Nanostructures (Orléans, Loiret ; 2015-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Christophe Sinturel, Marylène Vayer, Raluca Tiron, Guillaume Fleury, Eric Drockenmuller (Membre(s) du jury) ; Raluca Tiron, Guillaume Fleury (Rapporteur(s)) |
| Materyal Türü: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |