Nanostructuration de terpoymères triblocs linéaires poly(isoprène-b-styrène-b-2-vinylpyridine) en film mince

Dans cette these, nous nous sommes attaches a preparer des films minces nanostructures a partir de copolymeres a blocs et de les caracteriser par differentes techniques (AFM, MET et GISAXS). Le but de la recherche est de realiser des nanostructurations originales en films minces afin de prendre en compte l'effet de confinement (quantite de matiere limitee, interaction avec la surface ...) et de comprendre les phenomenes se produisant au cours de la structuration. Les travaux ont porte sur la mise en œuvre des films minces, leur reorganisation sous vapeur de solvant et leur caracterisation.Plus specifiquement, les travaux de these ont porte sur l’etude de copolymeres triblocs lineaires ISP (PI-b-PS-b-P2VP) (seuls ou en melanges) en films minces, deja etudie en volume par un laboratoire partenaire de l’Universite de Nagoya. Nous avons developpe des methodes de caracterisation adaptees a ce polymere en film mince, en particulier une technique originale de GISAXS reposant sur le marquage selectif des blocs par des elements 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 presence de couches de mouillage aux deux interfaces du film (film/air et film/substrat) est une caracteristique commune a tous les systemes.Tout d’abord, des triblocs seuls, se trouvant a la limite des differentes morphologies sur le diagramme de phase, ont ete etudies en film mince. Contrairement a ce qui a ete observe en volume, des transitions structurales (CYL-SPH et GYD-CYL) ont ete observees. Notamment, la transition d’une structure gyroide alternee presentant une symetrie Q214 vers des cylindres avec une symetrie P2mm (pas d’arrangement typique hexagonal) represente, pour des terpolymeres triblocs, un des resultats majeurs de la these. Le mecanisme de transition structurale a ete elucide par differentes techniques de caracterisation montrant une relation d’epitaxie entre les deux phases. Ensuite, nous nous sommes focalises sur la nanostructuration de melanges de triblocs. Nous avons montre la possibilite d’obtenir des domaines minoritaires de PI et P2VP presentant des interfaces rectangulaires, arranges avec une symetrie tetragonale, ouvrant la voie a des applications potentielles dans le domaine de nanolithographie.