Achieving electrode smoothing by controlling the nucleation phase of metal deposition through polymer-substrate binding
本研究利用原位EC-AFM和DFT揭示PEO通过与Cu基底结合促进Zn(002)成核而非结合Zn晶体或Zn2+，从而实现平滑锌电极沉积。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Transient Binding and Dissipation in Semi-flexible Polymer Networks
虽然聚合物溶液缺乏机械稳定性，但只有瞬时交联的网络才能满足结构稳定性和最大能量耗散的竞争要求。在这里，我们表明，瞬态交联带来局部应力松弛和能量耗散在中间弹性为主的频率制度。我们量化的半柔性聚合物网络的机械响应，通过实验调整的瞬时交联剂分子的解离速率和理论上重现测得的频率响应的模型，是预测微观解约束事件。
2008-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Exciton Dissociation Dynamics in Model Donor-Acceptor Polymer Heterojunctions: I. Energetics and Spectra
在本文中，我们考虑的基本电子激发态的平行链的半导体聚合物，目前正在探索的光伏和发光二极管的应用。特别是，我们专注于各种II型供体-受体异质结，并探讨激子结合能之间的关系，在确定一个特定的II型异质结材料的器件特性的带偏移。作为一般规则，当激子结合能大于异质结处的能带偏移时，激子将保持最低能量激发态，并且结将形成有效的发光二极管。另一方面，如果偏移大于激子结合能，则电子或空穴可以从一个链转移到另一个链。在这里，我们使用一个双带激子来预测模型聚合物异质结的电子振动吸收和发射光谱。我们的研究结果强调了振动弛豫的作用，并表明在某些情况下，系统间的交叉可能会在形成光激发后的电荷转移态中发挥一定的作用。
2005-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Less is more: removing a single bond increases the toughness of elastic networks
本文通过模拟三角形弹簧网络发现，移除单根键虽可能降低裂纹起始断裂能，但总能提高整体失效断裂能，且裂纹偏转与桥接可进一步增强韧性，为缺陷增韧和结构材料设计提供新见解。
2025-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Morphological Control of Grafted Polymer Films by Nanoparticle Binding
在许多纳米技术应用和生物系统中会遇到纳米颗粒和聚合物样物体的混合物。我们研究的行为接枝聚合物层的纳米粒子被吸引到聚合物使用基于格子气的平均场论和伴随的粗粒度布朗动力学模拟装饰。我们发现，纳米粒子的存在下，可以诱导大的层形态的形态转变。特别是，在中等纳米颗粒浓度下，纳米颗粒导致接枝表面上方聚合物层的高度降低，这通过新型一级相变发生，以使聚合物和纳米颗粒之间具有足够强的吸引力，而对于弱吸引力则平稳。该理论的预测定性同意所观察到的行为嫁接天然未折叠的蛋白质链结合蛋白质。结果还通知设计纳米聚合物层形态的方式。
2011-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
GPU-accelerated large-scale quantum molecular dynamics simulation of 3-dimensional C60 polymers
采用线性标度紧束缚分子动力学（TBMD）方法，以图形处理器（GPU）作为矩阵-矩阵乘法的计算加速器，模拟了C60分子晶体在高温高压下的聚合反应.测试了两组紧密结合参数。
2009-10-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Flat bands and higher-order topology in polymerized triptycene: Tight-binding analysis on decorated star lattices
在一类被称为聚合三蝶烯的碳基材料中，它由三蝶烯分子和苯基组成，奇异的电子结构，如狄拉克锥和平带，都是从kagome型网络中产生的。本文从理论上研究了聚合三蝶烯的紧束缚模型，着重讨论了平带的起源和拓扑性质。利用我们在以前的工作中发展的“分子轨道”表示，阐明了平带存在的机制。此外，我们建议，目前的材料是一个有前途的候选人，以实现二维二阶拓扑绝缘体，其特征在于在样品的角落本地化的边界状态。具体而言，我们提出了两种实现二阶拓扑绝缘体的方法，并通过计算角态和体拓扑不变量（即$\mathbb{Z}_3$ Berry相）来阐明相应模型的拓扑性质.
2019-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling Polaron Excitations and Stabilization Mechanisms in Conjugated Polymers
本研究利用第一性原理参数化的介电稳定紧束缚模型模拟P3HT极化子态，证明介电极化而非局部环扭曲主导极化子形成，并成功解释中红外吸收特征。
2025-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale interaction of a crack and an infiltrating fluid
在这项工作中，我们调查的Orowan假说，即减少表面能，由于表面吸附直接导致降低断裂韧性，在原子/分子水平。我们采用了一个Lennard-Jones系统与狭缝裂纹和渗透流体，名义上与金-水的属性，并探讨通过改变流体颗粒的软半径和表面能/疏水性的影响，通过固-液结合能的空间效应。使用以前开发的方法，我们采用的J-积分来量化的敏感性断裂韧性的影响的流体上的裂纹尖端，并利用无量纲缩放，发现普遍的趋势行为。
2018-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal properties of quasi-one-dimensional excitons in semiconducting single-walled carbon nanotubes and $π$-conjugated polymers
半导体单壁碳纳米管（S-SWCNT）中的初级光激发的性质是当前的强烈兴趣。我们研究了S-SWCNTs和两种不同的$π$共轭聚合物在溶液和薄膜中的发射光谱，并对这些系统进行了超快泵浦-探测光谱。相对于吸收带的发射光谱在S-SWCNT和聚合物中非常相似，在膜中具有红移的光致发光，显示激子迁移。单壁碳纳米管和$π$共轭聚合物中的瞬态光致发光（PA）也非常相似，在所有情况下都具有低能量PA $_1$和较高能量PA $_2$.理论计算了相关$π$ -电子哈密顿量内的激发态跃迁，发现S-SWCNT和$π$ -共轭聚合物具有相同的激子能谱，说明了碳基$π$ -共轭体系中准一维激子的普遍特征。在这两种情况下，PA $_1$是从光学允许激子到双光子激子的激发态吸收，其发生在连续带阈值以下。因此，PA $_1$给出了最低光学激子的结合能的下限。通过实验和理论方法确定了薄膜中直径为$\geq$ 1 nm的最宽S-SWCNTs的最低激子结合能为0.3- 0.4 eV。
2005-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Crosslinker energy landscape effects on dynamic mechanical properties of ideal polymer hydrogels
本研究通过粗粒化分子动力学探究可逆交联剂能垒对理想聚合物水凝胶动态力学性能的影响，揭示能量势、缺陷与黏度的关联，深化变形机制理解并提供性能优化设计思路。
2023-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cracking in polymer substrates for flexible devices and its mitigation
本文揭示了柔性电子器件中聚合物基体在弯曲时普遍存在的严重开裂现象，并提出一种通用的中间层工程方法来缓解基体开裂，从而提升器件的耐久性与可靠性。
2025-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Random, blocky and alternating ordering in supramolecular polymers of chemically bidisperse monomers
作为理解分子或化学多分散性在自组装中的作用的第一步，我们提出了一个粗粒度的模型，该模型描述了在含有两个自组装物种的溶液中自发形成的准线性聚合物。我们的理论框架是基于一个两个组件的自组装伊辛模型，其中的双分散性参数化的结合自由能的强度，取决于参与配对相互作用的单体物种。取决于所涉及的结合自由能的相对值，形成包括两种组分的组装体的不同形态，表现出顺磁性、铁磁性或反铁磁性类顺序，即，组件中两种组分的随机、块状或交替排序。分析模型的情况下，铁磁有序，这是最实际的兴趣，我们发现，从最小的组装条件的过渡到那些特征在于强聚合可以描述的临界浓度，取决于两个物种的浓度比。有趣的是，组装体中单体的分布与原始分布不同，即，加入系统的两种组分的浓度比。具有较小结合自由能的单体在短组装体中更丰富，并且具有较大结合亲和力的单体在长组装体中更丰富。在某些条件下，两种组分聚集成单独的超分子聚合物物种，并且在该意义上相分离。我们发现强烈的偏离预期的增长规律的超分子聚合物，即使是适度的第二个组件，只要它是化学上足够不同的主要。
2012-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theoretical investigation on electronic properties of topological materials: Optical excitations in Moebius conjugated polymers
从理论上研究了Moebius共轭聚合物的电子结构和光激发。考虑到长程库仑相互作用的激子效应，将周期性边界条件和Moebius边界条件应用于聚对苯撑的紧束缚模型。我们首先讨论了低聚物与几个结构单元是更有效的比聚合物，为了测量离散波数的影响，从那些周期性边界的Moebius边界移动。接下来，报道了光学吸收光谱的计算。垂直于聚合物轴的电场的光吸收的某些分量与平行于聚合物轴的电场的吸收光谱混合。因此，光的电场的偏振依赖性可以检测共轭聚合物是否具有Moebius边界。
2004-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Electronic Properties of Topological Materials: Optical Excitations in Moebius Conjugated Polymers
从理论上研究了Moebius共轭聚合物的电子结构和光激发。周期性和Moebius边界条件应用于聚对苯撑的紧束缚模型，考虑激子效应。我们讨论了具有几个结构单元的低聚物比聚合物更有效地观察离散波数的影响，移动的边界条件的变化。接着，报道了光学吸收光谱的计算。垂直于聚合物轴的电场的光吸收的某些分量与平行于聚合物轴的电场的吸收光谱混合。因此，光的电场的偏振依赖性使我们能够检测共轭聚合物是否具有Moebius边界。
2004-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
