Pseudo-Casimir force in confined nematic polymers
研究了由向列有序长链聚合物组成的平板材料中的赝Casimir力。我们写的介观总能量连同约束连接的局域密度和董事波动和评估相应的波动自由能的标准方法。它导致了一种与标准短分子情形不同类型的伪卡西米尔力。我们调查它的分离依赖性和它的大小，并明确推导出相关的极限情况。
2000-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of Confined Knotted Lattice Polygons
York University（约克大学）；Universitá degli studi di Padova（帕多瓦大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
研究受限环状链的热力学行为，发现其相变与拓扑结构相关，不同结型影响自由能变化。
2026-03-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Transition in a Bond Fluctuating Lattice Polymer
本文研究了二维正方晶格上线性均聚物的键涨落模型（BFM）中的相变。每个单体占据四个晶格位点的晶胞。晶格位置最多只能是一个单体的一部分的条件确保了自避免和模型排除体积效应。我们模拟聚合物的单体数从10到50采用玻尔兹曼和非玻尔兹曼蒙特卡罗模拟技术。为了检测和表征相变，我们已经通过能量涨落，朗道自由能分布和宾德的第四累积量研究了热容。我们研究了（1）独立聚合物，（2）存在吸引壁的聚合物和（3）限制在两个吸引壁之间的聚合物。一般来说，当我们冷却系统时，我们发现有两个转变。第一种发生在相对较高的温度下。聚合物从延伸的螺旋变成塌陷的小球构象。我们称之为崩溃过渡。我们发现这个转变是一阶的。第二个发生在较低的温度下，其中聚合物从塌陷相变成非常致密的结晶相。这种过渡也是不连续的。我们发现，在壁的存在下，塌陷转变发生在较低的温度相比，一个独立的聚合物。
2012-04-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer translocation out of confined environments
我们认为，动力学的聚合物易位出密闭环境。分析缩放参数导致预测，移位时间缩放如$τ\sim N^{β+ν_{2D}}R^{1+(1-ν_{2D})/ν}$，用于移位出具有分离$R$的两个壁之间的平面限制进入3D环境，以及$τ\sim N^{β+1}R$，用于移位出具有分离$R$的两个条带进入2D环境。这里，$N$是链长，$ν$和$ν_{2D}$是3D和2D中的Flory指数，$β$是具有$N$的移位速度的标度指数，其用于当前参数选择的值是基于Langevin动力学模拟的$β\approx 0.8$。这些标度指数改进了早期的预测。
2009-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-attracting polymers in two dimensions with three low-temperature phases
我们通过蒙特卡罗模拟研究了所谓的顶点相互作用自回避行走（VISAW）模型的推广的正方形格子。这些组态实际上不是自回避行走，而是受限的自回避路径（键回避路径），只要路径不与自身交叉，这些路径就可以访问格点两次：为了区分这些路径的子集，我们将这些组态称为\emph{grooves}。配置中添加了三种不同的相互作用：首先是VISAW相互作用，它与双重访问的站点相关，其次是最近邻相互作用，其方式与典型的相互作用自回避行走（ISAW）相同，第三，刚度能以增强或减少配置中弯曲的可能性。除了正常的高温阶段，我们发现三个低温阶段：（i）通常的无定形液滴状“球状”相，（ii）具有主要构型的各向异性“$β$ -片”相，所述主要构型由对齐的长直段组成，其已经在半柔性最近邻ISAW模型中发现，和（iii）最大致密相，其中路径的所有站点都与先前在交互自回避轨迹中观察到的双重访问站点（除了配置的边界的那些站点）相关联。我们利用能量参数和三个序参量的涨落构造了相图。$β$ -片和最大密度相似乎在相空间中不相遇，并且总是被延伸相或球状相分开。我们把注意力集中在扩展和最大密度阶段之间的过渡，因为这是在原来的VISAW模型的过渡。我们发现，考虑的路径长度有一个范围内的参数的过渡是一阶，否则是连续的。
2016-10-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of internal and global modes on the radial distribution function of confined semiflexible polymers
在当代纳米器件中利用由纳米尺度和微米尺度限制对热波动生物聚合物的构象自由度施加的约束来专门拉长和操纵单链。因此，对受限聚合物链的统计构象的透彻的理论理解和量化是聚合物物理学中的一个中心问题。本文给出了简谐约束半柔性聚合物在弱弯曲极限下径向分布函数的解析计算。特别强调了全球模式的适当处理，即链在通道内执行全球运动的可能性。我们发现，这些全球模式的效果显着影响链统计的情况下，弱和中间限制。将我们的分析模型与蒙特卡罗模拟的数值数据进行比较，我们发现在很宽的参数范围内具有很好的一致性。
2010-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
The coil-globule transition of confined polymers
我们研究长的聚合物链在一个不良的溶剂，局限于两个平行的硬壁之间的空间。这些壁在能量上是中性的，并且仅构成改变线圈-小球（或“$θ$ -”）转变的性质的几何约束。我们发现，$θ$的温度单调增加的宽度$D$之间的墙壁，在最近的索赔文献。在更广泛的背景下，这个问题可以被看作是一个三维交叉在一个$ϕ^4$模型的三临界点。我们大致验证了预期的这种现象的主要标度特性，但我们也发现一些意想不到的很长的瞬态之前的渐近标度区域达到。特别地，我们发现，即使对于极长的链，$R$也比$N^{1/2}$增加得慢，而不是期望的恰好在（$D$依赖的）θ点处的$R\sim N^{4/7}$缩放。
2005-01-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Separation of Geometrical and Topological Entanglement in Confined Polymers Driven Out-Of-Equilibrium
我们使用布朗动力学模拟和先进的拓扑分析方法来表征的非平衡演化的自纠缠在线性聚合物局限于纳米通道和周期性压缩。我们区分两种主要形式的纠缠，几何和拓扑。后者通过在链末端的适当桥接之后检测到的物理结的（基本）交叉的数目来测量。相反，前者被测量为当在所有投影下观察时线性链出现交叉自身的平均次数，并且与物理打结状态无关。我们工作的关键发现是，这两种形式的纠缠是解耦的，并以不同的动力学演化。虽然几何纠缠通常与压缩-伸长循环同相，并且主要对其力f敏感，但拓扑度量对循环调制轻度敏感，但强烈依赖于压缩力f和持续时间k。这些发现可以帮助解释使用荧光分子示踪剂跟踪聚合物中的物理结的实验。此外，我们确定在实验可控的参数空间中，以获得更多/更少的拓扑和几何纠缠的最佳区域，这可能有助于设计具有目标拓扑结构的聚合物。
2020-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Knotting of random ring polymers in confined spaces
随机模拟被用来表征打结分布的无规环聚合物被限制在各种半径的球体。该方法是基于使用多个马尔可夫链和重新加权技术，结合有效的策略，简化环构象的几何复杂性，而不改变其结类型。通过这些手段，我们扩展了以前的研究和详细描述的概率如何形成一个给定的素数或复合结的行为在环段的数量，$N$，和限制半径，$R$。对于$ 50 \le N \le 450 $，我们表明，形成一个复合结的概率显着上升的限制，而素结的发生概率，在一般情况下，1/R的非单调函数。其他几何指标，如扭曲和手性，在$R$和$N$方面的依赖性也被表征。结果表明，随着约束球的变窄，蠕动分布变宽。
2005-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chain extension of a confined polymer in steady shear flow
微流体和纳米流体装置对生物过程研究的日益重要性突出了更好地理解限制如何影响聚合物在流动中的行为的需要。在本文中，我们探讨了这个问题的一个方面，通过计算的稳态延伸的长聚合物链在一个狭窄的毛细管在简单剪切的存在。的Rouse-Zimm方法链动力学的框架内进行的计算，使用一个变种的非线性弹性模型，以执行有限的可扩展性。在假设的唯一效果的限制表面是修改预平均的流体动力学相互作用，我们发现，计算的分数链延伸x是相当小的比它的值在散装。此外，x随无量纲剪切速率（Weissenberg数，Wi）的变化与来自非吸附玻璃表面附近的λ-噬菌体DNA的流动诱导拉伸的实验的数据具有良好的定性一致性。
2012-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer chains in confined geometries: Massive field theory approach
采用固定空间维数的大质量场论方法$d=3$，研究了长柔性高分子链在良溶剂中两平行排斥壁、两惰性壁以及一惰性壁和一排斥壁混合情况下的稀溶液.利用场理论$ϕ^4$ O（n）-矢量模型在极限$n\to 0$下与长柔性高分子链在良溶剂中的行为之间的对应关系，计算了耗尽相互作用势和耗尽力，最高可达单圈级。我们的研究包括两个惰性壁的重整化方案的修改。所得到的结果证实，耗尽相互作用势和由此产生的两个排斥壁之间的耗尽力是较弱的排除体积相互作用（EVI）的链比理想的链，因为EVI有效地减少了附近的墙壁耗尽效应。我们的结果与以前的理论研究，实验结果和蒙特卡罗模拟的结果是定性的协议。
2009-05-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Compressive response and helix formation of a semi flexible polymer confined in a nanochannel
研究了在聚合物持续长度$l_p$远大于通道直径$D$（即$l_p/D \gg 1$）的情况下，当将单个半柔性聚合物推入纳米通道时，聚合物的稳定性。通过数值模拟，我们发现聚合物在纵向压缩时经历了一系列重复的结构转变，即沿通道的随机偏转，螺旋绕通道壁，双重随机偏转，双重螺旋等。我们发现螺旋转变可以理解为偏转段的屈曲，并且初始螺旋形成在非常小的压缩下发生，无规挠曲聚合物没有明显的弱压缩状态。
2017-05-08 cond-mat.stat-mech
Osmotic Pressure of Confined Square Lattice Self-Avoiding Walks
Flory-Huggins理论是一种用于模拟稠密聚合物溶液和聚合物熔体自由能的平均场论。在本文中，我们使用Flory-Huggins理论作为一个模型的密集的二维自避免行走局限于一个正方形的正方形格。该理论很好地描述了自由能的步行，我们估计的Flory相互作用参数的步行是$χ_{saw} = 0.32(1)$。
2018-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the corrections to Strong-Stretching Theory for end-confined, charged polymers in a uniform electric field
利用自洽场论研究了半稀释聚合物体系在带电基团和反离子存在下的性质。我们研究了一个系统的双链接枝到一个类似的，以及一个带相反电荷的表面，求解一组鞍点方程，耦合的聚合物配分函数的泊松-玻尔兹曼方程描述的电荷分布在系统中的修改后的扩散方程。这组方程的数值研究，并与以前的研究进行比较。然后，我们考虑的情况下，半稀释，接枝聚合物链的存在下的电荷端基。我们用自洽场和强拉伸理论研究了这个问题。我们推导出修正Milner-Witten-Cates（MWC）理论的弱电荷链，并表明，在不带电的情况下，单体密度偏离预期的抛物线轮廓。相应的修正被证明是由Abel-Volterra积分方程的第二类。我们的理论研究结果的有效性得到证实的预测与数值自洽场论内得到的结果进行比较。
2010-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Filling the void in confined polymer nematics: phase transitions in a minimal model of dsDNA packing
为了了解细菌病毒衣壳内dsDNA基因组的空间填充组织的复杂光谱，我们研究了一个最小的，粗粒度的单链模型，该模型密集地填充到一个有限的球形体积中。我们建立了模型的三个基本要素-i）链端的情况下，ii）平行链排列的趋势和iii）链段的均匀面密度的偏好-到一个聚合物的封闭链的非线性理论。给定的几何约束的问题，我们表明，轴对称填料落入三种拓扑结构之一：同轴线轴;简单的螺线管;和扭曲的螺线管。其中，只有扭转螺线管填充的体积，而不存在线状向错，或空隙，因此一般优选在不可压缩的限制。这个简单的模型的热力学行为的分析揭示了丰富的行为，一个通用的序列的阶段，从空状态的小容器的大小，同轴线轴配置在中间尺寸，最终让位，通过二阶，破环过渡，扭转螺线管结构以上的临界球尺寸。
2011-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Segmental relaxation in semicrystalline polymers: a mean field model for the distribution of relaxation times in confined regimes
考虑了聚合物链段松弛中的约束效应。在热力学模型的基础上，我们讨论了新兴的相关性的快速自由度在刺激慢得多的节段性松弛，作为一种效果的约束在无定形区域的墙壁。在这种情况下，限制是由于存在的结晶域，准泊松分布的局部约束条件推导出作为热力学平衡的结果。这意味着构象重排的平均自由能势垒$ΔF$与$ΔF$周围的势垒高度的色散$δ(ΔF)$具有相同的量级。作为一个例子，我们将结果应用于分析的$α$ -弛豫所观察到的介电宽带光谱在半结晶聚（对苯二甲酸乙二醇酯）冷结晶从各向同性或取向玻璃。结果发现，在后者的情况下，合作重排的区域显着大于前者。
2009-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of confinement and stiffness on the conformational change of a semiflexible homopolymer chain
我们分析了一个无限长（和有限）的线性半柔性均聚物链之间的两个几何约束（A和B）在良好的溶剂条件下的二维限制的性质。约束是阶梯形的不可穿透的线。用完全有向自回避行走的格点模型列出了受限链行走的信息，用精确计数技术讨论了受限链构象的正则系综，讨论了链的平衡统计.我们得到的概率聚合的限制灵活的链段的一端（聚合物列车）或两端的限制链躺在阶梯形的约束（聚合物桥和弧）。我们还用巨正则系综理论计算了约束对链的约束力和链对几何约束的约束力，并讨论了约束力变化的性质。
2016-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transition of a single star polymer: a Wang-Landau sampling study
星型聚合物是一种典型的非线性高分子，由于连接点的存在而具有特殊的热力学行为。采用Wang-Landau取样技术，用键涨落模型系统地研究了单星型聚合物的热力学跃迁。本文提出了一种新的利用形状因子来确定螺旋-小球（CG）和液晶（LC）相变的分析方法，该方法比正则比热函数具有更高的效率和精度。发现星形聚合物在较低温度下的液晶转变服从与线型聚合物相同的标度律。然而，随着星形聚合物臂密度的增加，对应于θ温度的CG转变点向LC转变方向移动，其原因是星形聚合物臂密度高，需要较低的温度来克服链的体积排斥效应。这一工作清楚地表明，线型和星形聚合物在结构上的区别只影响CG转变，而不影响LC转变。
2011-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of excluded volume interactions on the interfacial properties of colloid-polymer mixtures
本文采用巨正则蒙特卡罗模拟对胶体-聚合物混合物的平衡相图和界面性质进行了数值研究。胶体颗粒被视为硬球，而聚合物链被描述为软排斥球。聚合物-聚合物、胶体-聚合物和壁-聚合物相互作用通过由Bolhuis和Louis导出的密度依赖性势来描述[Macromolecules，35（2002），第1860页]。我们将我们的结果与Asakura-Oosawa-Vrij模型进行了比较，该模型将聚合物视为理想颗粒。我们发现，驱动分层过渡所需的聚合物的数量是较大的相互作用的聚合物，气液界面张力较小。当系统被限制在两个平行的硬板之间时，我们发现毛细冷凝。与AOV模型相比，我们发现聚合物之间的排斥体积相互作用抑制了毛细凝聚。为了诱导毛细冷凝，与理想聚合物相比，需要更小的不饱和度和更小的板分离。
2007-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible polymer in a strip
本文研究了正方形格子上宽度L<=9的半柔性聚合物的热力学性质。聚合物被建模为自回避行走，单体和壁之间的短程相互作用通过与放置在其中一个壁上的每个单体相关联的能量e被包括在内。此外，附加能量与行走的每个基本弯曲相关联。模型的自由能是通过传递矩阵形式精确地得到的。得到了单体密度和壁面受力的分布。我们注意到，随着弯曲能的减小，密度分布既不是凸的也不是凹的e值的范围增加，并且为了充分吸引壁（e<0），我们发现，通常吸引力在有利于弯曲的情况下是最大的。
2002-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A symmetric polymer blend confined into a film with antisymmetric surfaces: interplay between wetting behavior and phase diagram
本文研究了对称二元聚合物共混物在薄膜中的相行为。膜表面通过短程电位与单体相互作用。我们在高斯链的自洽场论中计算了相位行为。在很宽的参数范围内，我们发现强的一阶润湿过渡的半无限系统，和润湿/预湿行为和相图在受限的几何形状之间的相互作用进行了研究。应用反对称边界，其中一个表面以与相对表面吸引B分量相同的强度吸引A分量。相变不会发生在接近体相临界温度的地方，而是发生在润湿转变附近。对于非常薄的薄膜或弱的表面场，人们发现在$ϕ_c=1/2$处有一个单一的临界点。对于较厚的薄膜或较强的表面场，相图显示出两个临界点和两个相伴的共存区域。只有在三相点以下才有一个两相共存区。随着膜厚的增加，两个共存区变为半无限系统的预湿线，而三重温度则由上而下向湿化转变温度方向收敛。在Ginzburg-Landau模型的框架下，研究了接近三临界点的行为，三临界点将相图与一个和两个临界点分开。计算了横向共存相界面的二维轮廓，分析了界面张力和线张力。讨论了涨落和修正对自洽场论的影响。
2000-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical scaling of lattice polymers confined to a box without endpoint restriction
本文研究了正方形格上的自回避游动，它被限制在边为$L$的正方形盒上，且不受端点的限制。这模拟了稀溶液中的受限聚合物。该模型承认一个相变之间的“空”相，其中的平均长度的步行是有限的，大盒子内的密度为零，到一个“密集”相，其中有一个有限的正密度。我们证明了各种限制的自由能和开发的相变的标度理论的基础上的无约束聚合物的标准理论。我们比较这个模型的无限制的步行和步行，其端点是固定在一个盒子的对角，以及哈密顿步行。我们使用蒙特卡罗模拟来验证三个关键指数的预测值：密度指数$α=1/2$，有限大小的交叉指数$1/ν=4/3$和临界配分函数指数$2-η=43/24$。这意味着，理论框架与无约束SAW问题是有效的。
2022-07-21 cond-mat.stat-mech
Phase diagram and structure of colloid-polymer mixtures confined between walls
本文用巨正则蒙特卡罗模拟研究了平行平板无结构壁对胶体-聚合物混合物相分离的影响。研究了厚度在$D=3-10$胶体直径之间的超薄薄膜。Asakura-Oosawa模型[J. Chem. Phys. 22，1255（1954）]用于描述粒子相互作用。为了有效地模拟，结合连续的伞形采样[J. Chem. Phys. 120，10925（2004）]使用“簇移动”[J. Chem. Phys. 121，3253（2004）]。当与有限尺寸标度结合时，这些技术使得能够精确地确定解混双结点。我们的研究结果表明，封闭的混合物的临界行为描述的“有效”的临界指数，这逐渐发展的二维伊辛模型的值附近的三维伊辛模型，作为$D$增加。Fisher和Nakanishi [J.Chem.Phys.75，5875（1981）]对临界点移动的标度预测与我们的模拟结果一致。然而，令人惊讶的是，当$D$增加时，临界状态下的胶体填充分数非单调地接近其本体（$D \to \infty$）值。远离临界点，我们的结果是兼容的简单开尔文方程，这意味着在共存胶体化学势的1/D的顺序移动。我们还提出了密度分布和对分布函数的一些状态点的双节点，和胶体壁相互作用的影响进行了研究。
2006-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of confined square lattice links
本文用蒙特卡罗模拟和标度分析方法研究了两种二维受限密环聚合物对模型。这对环状聚合物由正方形空腔内的正方形晶格多边形建模，它们彼此相对放置，以在平面中不连接或连接。所观察到的丰富的相图的两个模型揭示了几个平衡相分离的一阶和连续的相边界，其临界性质取决于这种相互的位置。我们估计数值的临界指数与相边界和多临界点的第一顺序和连续相边界满足。
2021-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-lat
Phase diagram of polymer blends in confined geometry
在自洽场论中，我们研究了一个对称的二元AB聚合物共混物被限制在一个薄膜中的相行为。膜表面通过短程电位与单体相互作用。一个表面吸引A组分，相应的半无限系统表现出一级润湿转变。相反的表面的表面相互作用是不同的，以研究交叉从毛细凝聚对称表面场的界面本地化/非定域过渡反对称表面场。在前一种情况下，相图具有接近本体临界点的单一临界点。在后一种情况下，相图显示出两个临界点，对应于半无限系统的预润湿临界点。只有在三相点以下才有一个两相共存区。这些性质不同的极限行为之间的交叉逐渐发生，然而，临界温度和临界成分表现出非单调依赖于表面场。反对称边界的相行为的依赖性作为膜厚度和表面相互作用的强度的函数进行了研究。在减小膜厚度或减小表面相互作用的强度时，我们可以将界面局域化/离域化转变的顺序从第一改变为第二。波动的作用，探讨通过蒙特卡罗模拟的粗粒度晶格模型。接近（预湿）临界点，我们观察到二维伊辛临界行为。在较低的温度下，毛细管波的AB接口导致一个显着的依赖性的有效界面上的横向系统的大小的潜力。
2000-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Confined Polymer Networks
我们展示了如何理论的临界行为的$d$维聚合物网络的任意拓扑结构可以推广到网络的情况下，由超平面限制。这特别包括单个聚合物链呈桥构型的情况。我们进一步定义多桥网络，其中几个顶点是在本地桥配置。我们考虑所有的情况下，普通的，混合的和特殊的表面过渡，和聚合物链的自避免行走，或相互避免行走，或在三临界$Θ$点。在$Θ$ -点的情况下，推广良好的溶剂的情况下，我们将简单桥的临界指数$γ_b^Θ$与末端连接的拱的临界指数$γ_{11}^Θ,$和相关长度指数$ν^Θ.$联系起来。我们发现$γ_b^Θ = γ_{11}^Θ+ν^Θ.$在特殊过渡的情况下，我们发现$γ_b^Θ({\rm sp}) = \frac{1}{2}[γ_{11}^Θ({\rm sp})+γ_{11}^Θ]+ν^Θ.$对于一般网络，构型指数的显式表达式自然涉及多个随机路径的体指数和表面指数。在二维情况下，我们利用刘维量子引力（LQG）中的Schramm-Loewner演化（SLE）以及欧氏和LQG标度维之间的KPZ关系，从统一的角度描述了它们的欧氏指数.这是在普通的情况下，混合和特殊的表面过渡，和$Θ$点。我们提供了令人信服的数字证据，其中一些结果在二维和三维。
2020-06-04 cond-mat.stat-mech math-ph math.CO
Confined run-and-tumble swimmers in one dimension
活动粒子运动的持久性引起边界上的积累。我调查的问题，运行和翻滚的游泳运动员被限制在一个1D框与硬墙，报告的颗粒概率分布和壁压的表达式。一个交叉盒长度值被发现低于初始值的压力原来是高于渐近的，表明反弹效果的积极“波”的游泳者。吸引和排斥边界的情况下，也研究了使用两种不同的翻滚率的颗粒在散装和在墙壁。逃逸问题，最后分析考虑部分可渗透的墙壁，通过该颗粒可以离开盒子。
2022-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single Polymer Confinement in a Slit: Correlation between structure and dynamics
在本文中，我们建立了一个有效的模型，在约束下的排斥体积链的动力学，通过扩展的劳斯模式的形式。我们作出具体的预测行为的模式为一个单一的聚合物局限于一个狭缝。测试结果对蒙特卡罗模拟使用键波动算法，它使用的晶格表示的聚合物链与排除体积效应。
2008-06-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A simple model of a vesicle drop in a confined geometry
我们提出了一个二维定向行走模型的精确解的下降，或半囊泡，限制在两个墙壁之间，并连接到一个墙壁。该模型也是最近研究的空间稳定的聚合物模型的概括。我们探讨的竞争之间的粘性潜力的两个墙壁和系统中的一个压力一样的长期的效果。我们表明，负压确保了液滴/聚合物不受限制时，墙壁是一个宏观的距离分开。
2010-04-08 cond-mat.stat-mech
Collapsed and adsorbed states of a directed polymer chain in two-dimensions
本文用精确计数法确定了柔性部分定向高分子长链在二维贫溶剂中与表面相互作用的相图，其中存在着本体坍塌的可能性。我们使用了一个模型的自我吸引自我回避步行和评估30个步骤的系列。在脱附膨胀、脱附塌陷、吸附膨胀和表面附着球四个相之间存在一个具有表面附着球结构的中间相，它们在一个多临界点相遇。这些特征与各向同性（或非定向）聚合物链的特征一致。
2000-09-22 cond-mat.stat-mech
Morphogenesis and self-organization of persistent filaments confined within flexible biopolymeric shells
我们系统地探讨了自组装的半柔性聚合物在可变形的球形限制在一个广泛的政权的链刚度，轮廓长度和包装分数通过粗粒度的分子动力学模拟。顺应性，DNA样丝被发现经历了连续的交叉从两个不同的表面有序的四极状态，其特征在于由四面体图案的拓扑缺陷，无论是纵向或横向双极结构，随着聚合物浓度的增加。这些过渡，以及它们涉及的中间安排，可以归因于一个取向润湿现象与微妙的密度和轮廓长度相关的变化，在相应的液晶相的弹性各向异性的组合。相反，刚性的，微管状聚合物的组织证据连续弹性理论的逐步崩溃的链尺寸变得可比的平衡半径的封装膜。在这种情况下，我们观察到一个逐渐的转变，从扁长形，类触体的形态，扁，红细胞样的结构，增加轮廓长度，这是所产生的有序，聚合物和膜屈曲之间的相互作用。我们进一步提供了一些尚未确定的，自组织的国家在这样的封闭系统的刚性非手性细丝，包括自发螺旋近晶组装，多面体和扭曲的斜纹状安排的数字证据。我们的研究结果是量化的，通过引入几个序参量和无监督的学习计划的表面拓扑缺陷的本地化，并与场论的预测，以及经典的弹性理论的薄杆和球壳。
2021-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dragging a polymer chain into a nanotube and subsequent release
我们提出了一个标度理论和Monte Carlo（MC）模拟结果的柔性聚合物链缓慢拖动一端进入纳米管。我们还描述了当完全限制的链被释放并逐渐离开管时的情况。采用有偏链增长算法--剪枝-富集Rosenbluth方法对自回避格点模型进行了MC模拟。纳米管是一端开口的长通道，其直径$D$远小于溶液中聚合物线圈的尺寸。我们分析了以下特性作为管内链末端位置$x$的函数：限制的自由能，平均端到端距离，被囚禁的单体的平均数量，以及对于$D$的各种值和链中单体的数量，$N$的限制部分的链的平均拉伸。我们表明，当链端被拖到管中的一定的临界距离$x^*$，聚合物进行一阶相变，从而剩余的自由尾部突然吸入管。这是伴随着跳跃的平均大小，被囚禁的片段的数量，并在平均拉伸参数。临界距离的尺度为$x^*\sim ND^{1-1/ν}$。当大约3/4的链条单元被拖进管中时，发生过渡。提出的理论是基于构建的朗道自由能作为一个功能的序参量，提供了一个完整的描述平衡和亚稳态。我们认为，如果被困的链被释放与所有单体允许波动，反向过程中，链离开禁闭顺利发生，没有任何跳跃。最后，我们应用该理论估算了纳米管中处于亚稳态的DNA的寿命。
2008-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conformations of confined biopolymers
生物聚合物的纳米级和微米级限制自然发生在细胞中，最近已经在为纳米技术应用设计的人工结构中实现。在这里，我们提出了一个广泛的理论研究的构象和形状的生物聚合物与不同的刚度局限于一个狭窄的通道。结合缩放参数，分析计算，和蒙特卡罗模拟，我们确定各种缩放制度，主曲线量化的功能依赖的聚合物构象的链刚度和强度的限制。
2007-06-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Partitioning of a polymer chain between two confining cavities: the role of electrostatic interactions
用格点场论方法研究了电解质溶液中带电聚合物的统计力学[S.松切夫河D. Coalson和A. Duncan，Phys. Rev. E { \bf{60} }，4257，（1999）]被推广到聚合物格林函数中基态优势不适用的情况。完整的平均场方程的系统推导，并具有唯一的解决方案。该方法适用于问题的带电高斯聚合物链限制在由两个熔融球定义的区域内移动。在一定条件下，即使在大量单体的限制下，基态优势的概念的失败被证明。
1999-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chains in critical fluids and nanopores
研究了多孔介质中聚合物在临界二元溶剂中的构象行为。聚合物在本体中的尺寸主要由溶剂密度波动的相关长度决定，取决于二元混合物临界点的接近程度。我们发现，在相反的散装行为，在多孔介质中的聚合物的构象性质强烈依赖于孔径。后者控制溶剂密度波动的相关长度，从而确定聚合物尺寸。
2004-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
What is the order of 2D polymer escape transition?
在两个活塞之间的三维空间中，当链中的单体数目N达到临界值时，末端接枝的柔性聚合物链经历从受限卷曲到花状构象的突然转变。在2D几何中，限制在有限长度2L的条带内的链的单体之间的排除体积相互作用将卷曲构象转换成线性串的斑点。然而，斑点图像提出了关于这种逃逸跃迁的性质的问题。为了检查的理论预测的基础上的斑点图片，我们研究了2d单聚合物链排除体积相互作用和一端接枝在中间的一条长度为2L和宽度为H的模拟自我避免行走的方形晶格上的修剪丰富Rosenbluth方法（PERM）。我们估计的自由能，末端到末端的距离，囚禁的单体的数量，序参量，和它的分布。结果表明，在大N和L但有限L/N的热力学极限下，包括序参量在内的几个平均特征存在一个小但有限的跳跃。我们还提出了一个理论描述的基础上的朗道自由能方法，这是在很好的协议与模拟结果。模拟结果和解析理论都表明，二维逃逸相变是一个弱的一级相变。
2007-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Winding Angle Distributions for Directed Polymers
我们研究的分析和数值的缠绕定向聚合物的长度$t$周围的其他或周围的杆。纯介质中的无约束聚合物具有指数衰减的缠绕角分布，衰减常数取决于相互作用是排斥的还是中性的，但不取决于微观细节。在手性不对称性的存在下，指数尾变得非普适。在所有这些情况下，平均缠绕角与$\ln t$成比例。当聚合物被限制在缠绕中心周围的有限区域时，例如由于吸引相互作用，缠绕角分布为高斯分布，其方差与$t$成比例。我们还研究了无规系统中聚合物的缠绕。我们的研究结果表明，随机性减少纠缠，导致一个狭窄的（高斯）分布的平均缠绕角度的顺序为$\sqrt{\ln t}$。
1996-10-01 cond-mat.stat-mech
Joint free energy distribution in the random directed polymer problem
我们考虑长度为L的无规定向聚合物的两种构型，它们被限制在一个平面上，并终止于两个相隔2u的点。定义了两种构型的平均自由能$\bar F$和自由能差F'，用复制方法确定了联合分布函数P_{L,u}（\bar F，F'）.我们发现，对于大的L和大的负自由能$\bar F$，联合分布函数分解为纵向（P_{L,u}（\bar F））和横向（P_{u}（F '））分量，这进一步与通过不同的独立途径获得的结果相一致.
2008-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
