生命系统中的主要分子如蛋白质中的氨基酸、核酸中的核糖等都是手性分子,而且它们都具有特定且单一的手性,这种单一手性占主导是生命系统的关键特征,但是其起源依然是一个谜团。此外,手性结构在电子制造、生物医学、光学器件等领域的广泛应用也吸引着研究者的目光。螺旋是一种典型的手性结构,其宏观和微观尺度上的手性选择一直以来都是具有重要研究意义的课题。由嵌段共聚物自组装得到螺旋结构是一种简单而有效的方法,但常用的非手性嵌段高分子却无法得到手性可控的螺旋结构。作为典型的软物质体系,嵌段共聚物具有对外界微小作用产生强烈应激反应的特性,所以只要在自组装环境中引入合适的手性控制条件就可以实现手性的控制,这为研究螺旋结构的手性调控机制提供了思路。基于此,本论文在圆柱受限中引入手性图案诱导场,利用自洽平均场理论系统地研究了手性环境对非手性嵌段共聚物自组装形成的螺旋结构的手性调控机制。第一章介绍了嵌段共聚物自组装研究的相关背景和进展。第二章,简要介绍了嵌段共聚物的常用研究方法,包括自洽平均场理论和含时金兹堡-朗道理论。第三章,将AB两嵌段共聚物放置于由手性图案场均匀分布在内壁的纳米圆柱中,用自洽平均场理论研究了手性诱导场对螺旋结构手性的调控机制。首先,通过对比同一图案诱导场下左右手性螺旋结构的自由能以确定单螺旋结构手性选择的倾向。然后,跟踪解自洽场方程的迭代过程来模拟螺旋结构的自组装过程,并统计了不同螺旋结构的形成概率。结果显示,当诱导场的场强较小时,随着场强的增加,自由能较低的左螺旋结构的形成概率迅速增加。这表明微小的单链自由能差(0.5～1.0××10-4kBT)就能够抑制自由能较高的螺旋结构的出现从而得到单一手性的螺旋。当场强较大时,一些自由能较高的亚稳态结构相继出现。为此,我们分析了不同的场强下几种典型结构的热力学形成过程,发现较强的手性图案诱导场会改变嵌段共聚物自组装的动力学路径,从而陷入一些动力学亚稳态结构。这一结果表明在螺旋结构的手性控制中热力学和动力学同等重要。第四章,讨论了手性图案诱导场的有效性,并尝试给出手性场的设计规律。首先,通过调整图案中补丁的位置来改变螺旋结构与手性场的匹配度,考查两者之间的匹配度对诱导场手性选择能力的影响。结果表明,手性图案存在一定的容忍度,当补丁偏离理想位置一定范围时,手性表面场仍然会展现很好的诱导能力。此外,图案的诱导效果与补丁之间的距离有关,当超过有效距离时,其诱导能力会急剧下降。然后,通过对已有案例的分析总结了手性图案的设计规律。随后,利用含时金兹堡-朗道理论和平均自洽场理论从动力学和热力学两个方面对规律进行了验证,并得到了与设计规律基本一致的结果,说明这一规律可以指导螺旋结构的手性调控。第五章给出了总结。