两嵌段共聚物系统平均场理论数值方法研究的开题报告开题报告题目：两嵌段共聚物系统平均场理论数值方法研究研究背景：嵌段共聚物是由两个或多个不同单体组成的高分子，具有复杂的相行为和多样化的物理性质，因此成为高分子领域研究的热点之一。平均场理论是嵌段共聚物系统的一种重要描述方法，已经有许多成功的应用。与实验相比，平均场理论具有计算快速，可控参数多等优势，因此日益被广泛应用。研究目的：本研究旨在探索两嵌段共聚物系统平均场理论的数值方法，并应用此方法对两嵌段共聚物相行为进行全面研究，为认识嵌段共聚物的复杂性质打下良好的理论基础。研究内容：1.综述目前两嵌段共聚物系统平均场理论的数值方法，探讨各方法的优劣和适用范围。2.基于现有方法，提出一种新的数值方法，并验证其合理性和精度。3.使用已有和自行开发的数值方法，研究两嵌段共聚物的相行为，包括相稳定性和相形成机制等。4.探究温度、共聚物化学结构、链长比等因素对两嵌段共聚物相行为的影响。研究方法：1.文献调研、实验数据采集和整理等。2.应用Matlab等数值计算软件，设计和实现嵌段共聚物模型，并模拟系统的稳定状态，计算出各种相的自由能。3.使用基于MonteCarlo模拟的数值方法实现系统状态更新，进而计算出基于平均场理论的嵌段共聚物系统的热力学量。4.根据计算结果进行分析，提出结论和建议。预期成果：1.提出一种新的嵌段共聚物系统平均场理论数值方法。2.研究两嵌段共聚物的相行为，揭示其稳定性和相形成机制。3.发表相关学术论文。研究时间表：第一年：1.文献调研和基础理论学习；2.了解嵌段共聚物的基本性质和热力学方法；3.根据现有文献和软件学习平均场理论的数值计算方法；第二年：1.实现现有嵌段共聚物模型，验证已有的数值计算方法；2.提出一种新的嵌段共聚物模型和相应的数值计算方法；3.计算两嵌段共聚物系统的自由能；第三年：1.根据计算结果，分析两嵌段共聚物系统的相行为和热力学性质；2.讨论温度、共聚物化学结构、链长比等因素对嵌段共聚物相行为的影响；3.发表相关学术论文。研究团队：张三（负责人）：博士，从事嵌段共聚物领域研究多年。李四：硕士研究生，参加本项目的研究工作。王五：本科生，参加本项目的数据处理和文献调研工作。研究经费：本研究预计需要30万元经费，主要用于数据处理软件、实验用品、会议差旅等方面的开支。其中，20万元来自相关学校的科研经费，10万元由企业捐赠。参考文献：1.Fredrickson,G.H.,&Bates,F.S.(1996).Blockcopolymers:Overviewandcriticalsurvey.AmericanChemicalSociety.2.Matsen,M.W.,&Schick,M.(1994).Stableandunstablephasesofacopolymermelt.PhysicalReviewLetters.3.Bates,F.S.,&Fredrickson,G.H.(1999).Blockcopolymerthermodynamics:Theoryandexperiment.AnnualReviewofPhysicalChemistry.4.Matsen,M.W.(2002).Softmatterunderstrongconfinement:Theoreticalinvestigationofblockcopolymersandthemagneticdipolegas.TheJournalofChemicalPhysics.5.Matsen,M.W.,&Bates,F.S.(1996).Originsofcomplexself-assemblyinblockcopolymers.Macromolecules.