Self-assembly characteristics of a crystalline-amorphous diblock copolymer in nanoscale thin films

Macromolecules

Volumn 46, Issue 20, 2013, Pages 8235-8244

  Kim, Young Yong ^a   Ahn, Byungcheol ^a   Sa, Seokpil ^b   Jeon, Manseong ^b   Roth, Stephan V ^c   Kim, Sang Youl ^b   Ree, Moonhor ^a  

^a Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

^b Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

^c DESY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BLOCK COPOLYMERS; CRYSTAL ORIENTATION; CRYSTALLINITY; CYLINDERS (SHAPES); ESTERS; GLASS TRANSITION; LAMELLAR STRUCTURES; MORPHOLOGY; NANOTECHNOLOGY; PHASE SEPARATION; POLYMER FILMS; SELF ASSEMBLY; SYNCHROTRON RADIATION; X RAY SCATTERING;

CRYSTALLINE-AMORPHOUS DIBLOCK COPOLYMER; DIBLOCK COPOLYMER THIN FILMS; GRAZING-INCIDENCE X-RAY SCATTERING; MORPHOLOGICAL STRUCTURES; POLY(METHYL METHACRYLATE) (PMMA); SELF ASSEMBLY CHARACTERISTICS; STRUCTURAL MORPHOLOGY; SYNCHROTRON RADIATION SOURCE;

THIN FILMS;

EID: 84886604941     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma401440y     Document Type: Article

References (80)

1. Bates, F. S.; Fredrickson, G. H. Annu. Rev. Phys. Chem. 1990, 41, 525
2. Liu, Y.; Zhao, W.; Zheng, X.; King, A.; Singh, A.; Rafailovich, M. H.; Sokolov, J.; Dai, K. H.; Kramer, E. J.; Schwarz, S. A.; Gebizlioglu, O.; Sinha, S. K. Macromolecules 1994, 27, 4000
3. Mansky, P.; Russell, T. P.; Hawker, C. J.; Pitsikalis, M.; Mays, J. Macromolecules 1997, 30, 6810
4. Park, M.; Harrison, C.; Chaikin, P. M.; Register, R. A.; Adamson, D. H. Science 1997, 276, 1401
5. Krausch, G.; Magerle, R. Adv. Mater. 2002, 14, 1579
6. Segalman, R. A.; Hexemer, A.; Kramer, E. J. Macromolecules 2003, 36, 6831
7. Xu, T.; Goldbach, J. T.; Misner, M. J.; Kim, S.; Gibaud, A.; Gang, O.; Ocko, B.; Guarini, K. W.; Black, C. T.; Hawker, C. J.; Russell, T. P. Macromolecules 2004, 37, 2972
8. Kim, S. H.; Misner, M. J.; Xu, T.; Kimura, M.; Russell, T. P. Adv. Mater. 2004, 16, 226
9. Jeong, U.; Ryu, D. Y.; Kho, D. H.; Kim, J. K.; Goldbach, J. T.; Kim, D. H.; Russell, T. P. Adv. Mater. 2002, 16, 533
10. Tung, S.-H.; Kalarickal, N. C.; Mays, J. W.; Xu, T. Macromolecules 2008, 41, 6453
11. Park, S.; Lee, D. H.; Kim, B.; Hong, S. W.; Jeong, U.; Xu, T.; Russell, T. P. Science 2009, 323, 1030
12. Fasolka, M. J.; Mayes, A. M. Annu. Rev. Mater. Res. 2001, 31, 323
13. Park, C.; Yoon, J.; Thomas, E. L. Polymer 2003, 44, 6725
14. Segalman, R. A. Mater. Sci. Eng., R 2005, 48, 191
15. Olsen, B. D.; Segalman, R. A. Mater. Sci. Eng., R 2008, 62, 37
16. Hamley, I. W. Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 1161
17. Ryan, A. J.; Hamley, I. W.; Bras, W.; Bates, F. S. Macromolecules 1995, 28, 3860
18. Hong, S.; MacKnight, W. J.; Russell, T. P.; Gido, S. P. Macromolecules 2001, 34, 2398
19. Hong, S.; MacKnight, W. J.; Russell, T. P.; Gido, S. P. Macromolecules 2001, 34, 2876
20. Castillo, R. V.; Arnal, M. L.; Müller, A. J.; Hamley, I. W.; Castelletto, V.; Schmalz, H.; Abetz, V. Macromolecules 2008, 41, 879
21. Lemstra, P. J. Science 2009, 323, 725
22. Wang, H.; Keum, J. K.; Hiltner, A.; Baer, E.; Freeman, B.; Rozanski, A.; Galeski, A. Science 2009, 323, 757
23. Hamley, I. W.; Fairclough, J. P. A.; Ryan, A. J.; Bates, F. S.; Towns-Andrews, E. Polymer 1996, 37, 4425
24. Nojima, S.; Kato, K.; Yamamoto, S.; Ashida, T. Macromolecules 1992, 25, 2237
25. Hamley, I. W.; Fairclough, J. P. A.; Terrill, N. J.; Ryan, A. J.; Lipic, P. M.; Bates, F. S.; Towns-Andrews, E. Macromolecules 1996, 29, 8835
26. Kim, G.; Han, C. C.; Libera, M.; Jackson, C. L. Macromolecules 2001, 34, 7336
27. Hsiao, M.-S.; Chen, W. Y.; Zheng, J. X.; Van Horn, R. M.; Quirk, R. P.; Ivanov, D. A.; Thomas, E. L.; Lotz, B.; Cheng, S. Z. D. Macromolecules 2008, 41, 4794
28. Wang, H.; Keum, J. K.; Hiltner, A.; Baer, E. Macromolecules 2010, 43, 3359
29. Zhu, L.; Cheng, S. Z. D.; Calhoun, B. H.; Ge, Q.; Quirk, R. P.; Thomas, E. L.; Hsiao, B. S.; Yeh, F.; Lotz, B. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5957
30. Zhu, L.; Cheng, S. Z. D.; Calhoun, B. H.; Ge, Q.; Quirk, R. P.; Thomas, E. L.; Hsiao, B. S.; Yeh, F.; Lotz, B. Polymer 2001, 42, 5829
31. Huang, P.; Zhu, L.; Guo, Y.; Ge, Q.; Jing, A. J.; Chen, W. Y.; Quirk, R. P.; Cheng, S. Z. D.; Thomas, E. L.; Lotz, B.; Hsiao, B. S.; Avila-Orta, C. A.; Sics, I. Macromolecules 2004, 37, 3689
32. Sun, L.; Zhu, L.; Ge, Q.; Quirk, R. P.; Xue, C.; Cheng, S. Z. D.; Hsiao, B. S.; Avila-Orta, C. A.; Sics, I.; Cantino, M. E. Polymer 2004, 45, 2931
33. Huang, P.; Guo, Y.; Quirk, R. P.; Ruan, J.; Lotz, B.; Thomas, E. L.; Hsiao, B. S.; Avila-Orta, C. A.; Sics, I.; Cheng, S. Z. D. Polymer 2006, 47, 5457
34. Huang, P.; Zheng, J. X.; Leng, S.; Van Horn, R. M.; Jeong, K.-U.; Guo, Y.; Quirk, R. P.; Cheng, Z. D.; Lotz, B.; Thomas, E. L.; Hsiao, B. S. Macromolecules 2007, 40, 526
35. Yu-Su, S. Y.; Sheiko, S. S.; Lee, H.; Jakubowski, W.; Nese, A.; Matyjaszewski, K.; Anokhin, D.; Ivanov, D. A. Macromolecules 2009, 42, 9008
36. Yang, P.; Yu, X.; Han, Y. Polymer 2010, 51, 4948
37. Zhao, J.; Zhang, J.; Duan, X.; Peng, Z.; Wang, S. Polymer 2011, 52, 2085
38. Fu, J.; Wei, Y.; Xue, L.; Luan, B.; Pan, C.; Li, B.; Han, Y. Polymer 2009, 50, 1588
39. Yang, P.; Han, Y. Macromol. Rapid Commun. 2008, 29, 1614
40. Gamboa, A. L. S.; Filipe, E. J. M.; Brogueira, P. Nano Lett. 2002, 2, 1083
41. Knobler, C. M.; Schwartz, D. K. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 1999, 4, 46
42. Rapaport, H.; Kjaer, K.; Jensen, T. R.; Leiserowitz, L.; Tirrel, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12523
43. Han, C. J.; Lee, M. S.; Byun, D.-J.; Kim, S.-Y. Macromolecules 2002, 35, 8923
44. Matsugi, T.; Kojoh, S.-I.; Kawahara, N.; Matsuo, S.; Kaneko, H.; Kashiwa, N. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2003, 41, 3965
45. Inoue, Y.; Matyjaszewski, M. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2004, 42, 496
46. Jeon, M. Ph.D. Thesis, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 2008.
47. Yoon, J.; Kim, K.-W.; Kim, J.; Heo, K.; Jin, K. S.; Jin, S.; Shin, T. J.; Lee, B.; Rho, Y.; Ahn, B.; Ree, M. Macromol. Res. 2008, 16, 575
48. Bolze, J.; Kim, J.; Huang, J.-Y.; Rah, S.; Youn, H. S.; Lee, B.; Shin, T. J.; Ree, M. Macromol. Res. 2002, 10, 2
49. Yoon, J.; Choi, S.; Jin, S.; Jin, K. S.; Heo, K.; Ree, M. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, s669
50. Yoon, J.; Jin, K. S.; Kim, H. C.; Kim, G.; Heo, K.; Jin, S.; Kim, J.; Kim, K.-W.; Ree, M. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 476
51. Yoon, J.; Lee, S. W.; Choi, S.; Heo, K.; Jin, K. S.; Jin, S.; Kim, G.; Kim, J.; Kim, K.-W.; Kim, H.; Ree, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5338
52. Yoon, J.; Jung, S. Y.; Ahn, B.; Heo, K.; Jin, S.; Iyoda, T.; Yoshida, H.; Ree, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8486
53. Yoon, J.; Jin, S.; Ahn, B.; Rho, Y.; Hirai, T.; Maeda, R.; Hayakawa, T.; Kim, J.; Kim, K.-W.; Ree, M. Macromolecules 2008, 41, 8778
54. Jin, S.; Hirai, T.; Ahn, B.; Rho, Y.; Kim, K.-W.; Kakimoto, M.; Gopalan, P.; Hayakawa, T.; Ree, M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8033
55. Ahn, B.; Hirai, T.; Jin, S.; Rho, Y.; Kim, K.-W.; Kakimoto, M.; Gopalan, P.; Hayakawa, T.; Ree, M. Macromolecules 2010, 43, 10568
56. Blaine, R. L. Technical Note #48: "Polymer Heats of Fusion", TA Instruments. New Castle, DE.
57. Lee, B.; Park, Y.-H.; Hwang, Y.; Oh, W.; Yoon, J.; Ree, M. Nat. Mater. 2005, 4, 147
58. Kim, G.; Yoon, J.; Kim, J.-S.; Kim, H.; Ree, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8868
59. Jin, S.; Yoon, J.; Heo, K.; Park, H.-W.; Shin, T. J.; Chang, T.; Ree, M. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 950
60. Heo, K.; Yoon, J.; Jin, S.; Kim, J.; Kim, K.-W.; Shin, T. J.; Chung, B.; Chang, T.; Ree, M. J. Appl. Crystallogr. 2008, 41, 281
61. Ahn, B.; Kim, D. M.; Hsu, J.-C.; Ko, Y.-G.; Shin, T. J.; Kim, J.; Chen, W.-C.; Ree, M. ACS Macro Lett. 2013, 2, 555
62. Rho, Y.; Min, J.; Yoon, J.; Ahn, B.; Jung, S.; Kim, K.; Shah, P.; Lee, J.-S.; Ree, M. NPG Asia Mater. 2012, 4, e29
63. Lee, B.; Park, I.; Yoon, J.; Park, S.; Kim, J.; Kim, K.-W.; Chang, T.; Ree, M. Macromolecules 2005, 38, 4311
64. Yang, S. Y.; Park, J.; Yoon, J.; Ree, M.; Jang, S. K.; Kim, J. K. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1371
65. Yoon, J.; Yang, S. Y.; Heo, K.; Lee, B.; Joo, W.; Kim, J. K.; Ree, M. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 305
66. Mansky, P.; Liu, Y.; Huang, E.; Russell, T. P.; Hawker, C. Science 1997, 275, 1458
67. Wang, Q.; Nealey, P. F.; de Pablo, J. J. Macromolecules 2001, 34, 3458
68. Starkweather, H. W., Jr. Polym. Eng. Sci. 1965, 5, 5
69. Fowke, F. M. J. Adhes. Sci. Technol. 1987, 1, 7
70. Wu, S. J. Phys. Chem. 1970, 74, 632
71. van Oss, C. J.; Good, R. J.; Busscher, H. J. J. Dispersion Sci. Technol. 1990, 11, 75
72. Miskiewicz, P.; Kotarba, S.; Jung, J.; Marszalek, T.; Mas-Torrent, M.; Gomar-Nadal, E.; Amabilino, D. B.; Rovira, C.; Veciana, J.; Maniukiewicz, W.; Ulanski, J. J. Appl. Phys. 2008, 104, 054509
73. Lide, D. R. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89 th ed.; CRC: Boca Raton, FL, 2009.
74. Brandrup, J.; Immergut, E. H. Polymer Handbook, 3 rd ed.; John Wiley & Sons: New York, 1989.
75. Tadokoro, H. Structure of Crystalline Polymers; Robert E. Krieger: Malabar, FL, 1990.
76. Jiang, Z.; Tang, Y.; Rieger, J.; Enderle, H.-F.; Lilge, D.; Roth, S. V.; Gehrke, R.; Wu, Z.; Li, Z.; Men, Y. Polymer 2009, 50, 4101
77. Shin, T. J.; Lee, B.; Seong, B. S.; Han, Y. S.; Lee, C.-H.; Song, H. H.; Stein, R. S.; Ree, M. Polymer 2010, 51, 5799
78. Shin, T. J.; Lee, B.; Lee, J.; Jin, S.; Sung, B. S.; Han, Y. S.; Lee, C.-H.; Stein, R. S.; Ree, M. J. Appl. Crystallogr. 2009, 42, 161
79. Song, H. H.; Ree, M.; Wu, D. Q.; Chu, B.; Satkowski, M.; Stein, R. S.; Phillips, J. C. Macromolecules 1990, 23, 2380
80. Song, H. H.; Wu, D. Q.; Ree, M.; Stein, R. S.; Phillips, J. C.; LeGrand, A.; Chu, B. Macromolecules 1988, 21, 1180