基于分子动力学模拟的类固态等温微热压印过程分析

基于Materials Studio软件,构建类固态等温微热压印体系模具镍与无定形聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的片层界面模型。根据凝聚态材料的适用性,选取COMPASS分子力场用于热压体系的计算。首先,对微热压印微结构的填充阶段进行模拟和分析,用体系能量随时间由波动逐步趋于稳定和分子密度不断升高并趋于稳定的变化规律来解释热压填充体系的建立过程。其次,对保压松弛阶段进行模拟和分析,并从以下3个微观角度解释了类固态微热压印过程中聚合物的应力松弛现象:(1)PMMA分子链均方回转半径逐渐减小至稳定;(2)速度相关系数迅速衰减并在0附近波动,说明聚合物的内应力衰减并最终趋于稳定;(3)不同温度对均方回转半径与速度相关系数的影响规律。