Universal size properties of "star-ring" polymer structure in disordered environment
我们考虑在存在结构不均匀性的良溶剂中,由连接到$f_1$支化星状结构的环状聚合物组成的复杂聚合物体系。我们假设,结构缺陷相关的大距离$x$根据幂律$~x^{-a}$。应用直接聚合物重整化方法,我们评估的通用尺寸特性,如旋转半径的比率的星环和星拓扑结构,并比较在复杂的结构和孤立的聚合物的相同的总分子量的有效尺寸的单个分支。无序对这些量的非平凡的影响进行了分析。
2018-01-29 cond-mat.soft
Influence of long-range correlated quenched disorder on the adsorption of long flexible polymer chains on a wall
研究了在长程关联无序猝灭介质中柔性高分子长链在平面壁面上的吸附过程。我们专注于根据功率低$ x^{-a}$为大距离$x$,其中${\bf x}=({\bf r},z)$衰减的缺陷或杂质之间的相关性的情况下。在$d=4-ε$和直接在$d=3$维度的半无限$|ϕ|^4$ m-向量模型(在极限$m\to 0$)与平面边界的单圈顺序的场论方法。在吸附阈值$T=T_a$,从吸附的一个分离的非吸附区域的表面临界指数的整个集合。此外,我们还计算了交叉临界指数$Φ$和与之相关的指数集。我们进行计算,在一个双$ε=4-d$和$δ=4-a$扩展,也为一个固定的尺寸$d=3$,高达一个循环的顺序为不同的相关参数值$2<a\le 3$。结果表明,对于长程关联淬火无序体系,出现了一组新的表面临界指数。所有的表面临界指数依赖于$a$。因此,长程相关无序的存在以显著的方式影响长柔性聚合物链在壁上的吸附过程。
2004-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Probability of loops formation in star polymers in long range correlated disorder
我们分析的统计循环形成$f$支化的星形聚合物在环境中的结构缺陷,相关的大距离$r$根据幂律$\sim r^{-a}$。应用直接聚合物重整化方法,我们发现了一组普适指数的值,控制着大分子中各种类型的环的概率的缩放。
2017-04-19 cond-mat.soft
Polymers in disordered environments
简要回顾了我们最近的研究,旨在更好地了解无序环境中的聚合物的标度行为。主要强调的是一个简单的通用模型,其中的聚合物是由(相互作用)的自我避免行走和无序的环境中的临界渗流集群。的构象的数量和它们的平均空间范围作为单体的数量和相关的临界指数$γ$和$ν$的函数的标度行为进行检查与两个互补的方法:数值链增长的计算机模拟使用的PERM算法和完整的枚举所有可能的聚合物构象采用最近开发的非常有效的精确计数方法。
2014-11-18 cond-mat.soft
Density fluctuations of polymers in disordered media
我们研究自我避免随机游动的环境中,网站被随机排除,在二维和三维。对于一个单一的聚合物链,我们研究的时间平均单体密度的统计,并表明,这些都很好地描述了多重分形统计。即使远离无序介质的逾渗转变,情况也是如此。我们调查解决方案的链在无序的环境中,并表明,统计不再是多重分形超出了解决方案的屏蔽长度。
2010-08-26 cond-mat.soft
Influence of long-range correlated surface and near the surface disorder on the process of adsorption of long-flexible polymer chains
研究了长程关联表面和衰减近表面无序对淬冷缺陷的影响。我们考虑$\frac{e^{-z/ξ}}{r^{a}}$形式的缺陷的相关函数,其中$a<d-1$和$z$是垂直于表面的方向上的坐标,并且$r$表示平行于表面的距离。本文采用重正化群场理论的一阶微扰理论,研究了具有排斥体积相互作用的柔性高分子长链在“边缘”吸引壁上的吸附过程,($ε$、$δ$)-扩展($ε=4-d$,$δ=3-a$)的半无限$|ϕ|^4$ $O(m,n)$模型,具有上述类型的表面和接近极限$m,n\to 0$中的表面无序。特别是,我们研究了两个极限情况。首先,我们调查的情况下,链的扩展它比$ξ$大得多。其次,我们考虑的情况下,链的扩展是$ξ$的顺序。对于这两种情况下,我们获得了一系列的散装和整个表面的临界指数,其特征在于在表面上的长柔性聚合物链的吸附过程。聚合物的线性尺寸平行和垂直于表面和相应的配分函数,以及在表面和体积中的单体的密度分布和吸附的单体的分数的行为进行了研究。
2006-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effect of nematic ordering on the elasticity and yielding in disordered polymeric solids
用分子动力学模拟研究了聚合物固体模型的弹性与屈服之间的关系。通过改变链的弯曲刚度和键长,得到了具有键无序的半结晶和无序玻璃态聚合物,以及具有键有序的半结晶玻璃态聚合物。发现在键无序系统中,剪切屈服强度Ty与剪切模量G之比Ty/G接近于原子金属玻璃的普适值。在玻璃中的局部有序的增加导致的剪切模量的增加和剪切屈服强度的降低,如在实验中观察到的热固性塑料。随后减少的比例Ty/G的每单体应力的分布方面提供了一个尝试性的解释。
2018-11-16 cond-mat.soft
Diffusion coefficient for reptation of polymers with kinematic disorder
在修正的Rubinstein-Duke格子气模型中,利用周期边界条件,通过精确计算,给出了运动学无序缠结网络中高分子链扩散系数的一个下界.在无限长的链的限制,我们显示的聚合物的扩散运动被减慢的运动学紊乱的随机障碍模型中的一个单一的粒子由相同的因素。
2002-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Orientational Ordering in Sequence-Disordered Liquid Crystalline Polymers
用场论研究了有序液晶聚合物的相分离,讨论了实验中观察到的取向有序的热力学机制。该理论预测,化学紊乱轻微影响的双相/各向同性的双相共存宽度,但强烈影响订购;超过一个临界的化学紊乱阈值取向有序被排除。
1999-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Drift of a polymer chain in disordered media
在忽略热涨落的情况下,考虑了高分子链在无序介质中的漂移,这是由施加在高分子链一端的恒定力引起的。在最低阶的微扰理论中,我们计算了聚合物的质心的横向波动,聚合物的横向和纵向尺寸,以及聚合物的平均速度。由于运动和猝灭力之间的相互作用,对所考虑的量的校正由驱动力和聚合度控制。的布朗粒子和聚合物的质量中心的横向波动得到扩散。在本信中研究的横向波动也可能是相关的定向聚合物在无序介质中的漂移及其应用的相关问题。
1999-07-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disorder-induced neutral solitons in degenerate ground state polymers
本文研究了弱非对角无序对双简并基态共轭聚合物的影响。我们发现,在高分子链的晶格二聚化过程中,无序诱导了有限密度的中性孤子。链间相互作用导致孤子之间的线性势,并且如果足够强,则将它们束缚成对,从而导致孤子密度的指数抑制。由于中性孤子携带自旋1/2,它们有助于聚合物的磁性。计算了{ \it反式}聚乙炔的磁化率,并提出了低温磁化率的测量方法。
1998-11-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Sequence randomness and polymer collapse transitions
与基于Harris标准的预期相反,具有挫折的链无序可以修改杂聚物的θ转变处的标度的普适性类。这是一个模型与随机两体势在2D的基础上精确枚举和准确的蒙特卡罗结果。当挫折增长超过一定的有限阈值时,温度低于该温度时,无序变得与θ 1一致,标度指数肯定开始偏离均聚物的有效值。
1999-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effects of disorder and chain stiffening on the elasticity of flexible polymer networks
我们研究如何分布的轮廓长度和高拉伸硬化的个别链段影响的宏观剪切模量的柔性聚合物凝胶,使用二维数值模型,其中聚合物段形成三角形网络和无序引入通过改变它们的轮廓长度。我们表明,在相关的参数范围内:(i)的非仿射贡献的剪切模量是可以忽略不计的,即玻恩近似是令人满意的;(ii)的剪切模量是占主导地位的贡献来自平衡链张力。此外,在节点处的机械平衡引起链段的端到端距离和轮廓长度之间的特定相关性,这必须被适当地考虑以构建链压力和剪切模量的合理估计。
2016-10-27 cond-mat.soft
Polymer Reptation in Disordered Media
利用无序管模型研究了环境无序和序列不均匀性对长链聚合物蠕动的影响。由于集体钉扎效应,发现无规杂聚物的动力学比均聚物慢得多。渐近性质属于(1+1)维随机介质中有向路径的普适类。
1998-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Bond disorder, frustration and polymorphism in the spontaneous crystallization of a polymer melt
用分子动力学方法模拟了高分子熔体的等温、等压自发结晶过程。阻挫是通过键长和非键势最小值的位置设定的两个不相称的长度尺度引入的。显着的多态性与相当大的键无序,扭曲的局部包装和全球单体的安排进行观察。以下方面的分析:i)表征整体和局部顺序的取向序参量和ii)单体的次近邻的角分布得出多晶型物以扭曲的Bcc样晶格排列的结论。
2018-11-16 cond-mat.soft
Scaling of complex polymers: new universality classes and beyond
我们分析的标度律,管理不同拓扑结构的大分子:聚合物链,均匀和miktoarm星型聚合物在一个良好的溶剂可能受到多孔介质的约束。后者由长程相关无序模型化,具有成对关联函数g(r),在大距离r处以幂律g(r)r^{-a}衰减。我们表明,这种类型的混乱改变了系统的普适性类。在场论重整化群方法的框架内,我们得到了相应的新的普遍临界指数的系统的均相和星形共聚物,并讨论了不同的后果的架构依赖的变化的标度行为。
2008-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Universal frequency-dependent ac conductivity of conducting polymer networks
基于电荷流可访问的传导路径的长度的分布方面的模型再现了在聚合物网络中观察到的普遍的幂律色散交流电导率,并且通常在无序物质中。在某些情况下观察到的大于1的幂指数在该模型中是物理上可接受的。一个饱和的高频区也预测,与实验结果一致。无序介质中的交流电导率不存在普适的分数幂律(寻找唯一的公共临界指数也是徒劳的),但存在定性的普适行为。
2008-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Free-energy barrier to melting of single-chain polymer crystallite
我们报告蒙特卡罗模拟的熔融的一个单一的聚合物微晶。我们发现,与大多数原子和分子晶体不同,这种微晶在转变为无序的“线圈”状态之前可以被加热到略高于其熔化温度。过热微晶的表面是无序的。无序层的厚度随着过热而增加。然而,有序-无序的转变不是渐进的,而是突然的。自由能计算揭示了一个大的自由能障碍熔化的存在。
2002-06-27 cond-mat.soft
Disorder, pre-stress and non-affinity in polymer 8-chain models
为了评估单链弹性,非仿射应变场和预应力参考状态的作用,我们提出并讨论了交联聚合物网络的修正的8链Arruda-Boyce模型的数值和分析分析结果。这类模型已被证明是非常成功的建模柔性橡胶的有限应变响应。我们将其扩展到包括空间无序和相关的非亲和性的影响,并使用它来评估替代的组成链的非线性弹性响应与等效线性,虎克弹簧的有效性。令人惊讶的是,我们发现,即使在政权的线性响应,完整的聚合物模型给出了非常不同的结果,从它的线性对应,即使没有链被拉伸超出其线性政权。我们证明了这种效应是由于聚合物模型在其基态中处于相当大的预应力下。我们发现,预应力强烈抑制非亲和力在这些单位细胞模型,导致显着硬化的批量响应。我们讨论的预应力的影响可以解释为什么完全仿射力学模型,在许多情况下,预测无序刚性聚合物网络的体力学响应这么好。
2015-07-15 cond-mat.soft
Dynamics of linear polymers in random media
利用已有的高分子链标度理论和逾渗统计,研究了随机介质中高分子动力学的唯象标度理论。我们研究了布朗动力学的劳斯和齐姆模型,并估计了在这种无序介质中链的质心的扩散常数。对于链的内部动力学,我们估计的动态指数。我们提出了类似的标度理论的爬行动力学链的框架中的Flory理论的无序介质。讨论了关联无序情况下的修正。
2001-11-15 cond-mat.soft
Polymers in long-range-correlated disorder
我们研究了具有淬灭缺陷的d维介质中聚合物的标度性质,对于大的间隔r,这些缺陷具有幂律关联~r^{-a}。已知这种类型的无序与磁相变相关。我们发现强有力的证据表明,这也是真实的聚合物的情况下。应用场论的重整化群方法,我们进行了计算,在一个双重的展开,在δ =4-d和δ =4-a的1-圈的顺序,其次在一个固定的维度(d=3)的方法,2-圈近似为不同的固定值的相关参数,2=<a=<3。在后一种情况下,数值结果需要适当的重新计算。我们发现三维自避免行走和长程关联无序的渐近行为是由一组单独的指数。特别是,我们给估计的'nu'和'gamma'的指数,以及校正标度指数'欧米茄'。对于m= 1,2,3的一般m-向量模型,也计算了后一个指数。
2001-07-06 cond-mat.soft
The effect of chain polydispersity on the elasticity of disordered polymer networks
由于其独特的结构和机械性能,无规交联聚合物网络在许多不同的领域发挥着重要作用,从细胞生物学到工业过程。为了阐明这些属性是如何控制的网络的物理细节(\textit{e.g.}链长和端到端的分布),我们产生了无序的幻影网络与不同的交联剂浓度$C$和初始密度$ρ_{\rm init}$,并评估其弹性性能。我们发现,在相同的链浓度与相同的$C$,这决定了链的数量和链长分布的网络计算的剪切模量,强烈依赖于网络的制备协议,这里由$ρ_{\rm init}$控制。我们合理化这种依赖性,采用通用的应力-应变关系的聚合物网络,不依赖于特定形式的聚合物端到端的距离分布。我们发现,网络的剪切模量是一个非单调函数的密度的弹性活动股,这种行为有一个纯粹的熵的起源。我们的研究结果表明,如果短链是丰富的,因为它总是随机交联的聚合物网络的情况下,准确的链构象分布的知识是必不可少的正确预测的弹性性能。最后,我们将我们的理论方法应用于已发表的实验数据,定性地证实了我们的解释。
2021-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible polymers in a random environment
我们使用简单的标度参数和一步复本对称性破缺理论的本地化的半柔性聚合物在淬火随机环境。与完全柔性的聚合物相反,半柔性聚合物的局部化不仅取决于无序的细节,而且取决于聚合物可以弯曲的容易程度。这两种效应的相互作用可以导致定域聚合物的离域,同时增加无序密度或刚度。我们的理论提供了一个通用的标准,具有不同程度的灵活性的聚合物的离域,并允许我们提出一个相图的高度折叠(本地化)状态的半柔性聚合物的无序强度和链刚性的函数。
2004-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetic Susceptibility Due to Disorder-Induced Neutral Solitons in Interacting Polymer Chains
研究了聚合物材料中由无序引起的中性孤子的磁响应。我们占链间的相互作用,如果足够强,导致键序相,其中的中性孤子绑定成对。我们分析计算相应的对大小分布。由于孤子的自旋具有依赖于距离的反铁磁耦合,这使得我们能够计算有序相的磁化率。在低温下,结果偏离了通常的居里行为,其方式取决于无序和链间相互作用的相对强度。我们比较我们的结果所观察到的磁化率的反式聚乙炔,我们建议新的实验延伸到较低的温度。
1999-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy-induced separation of star polymers in porous media
我们提出了一个定量的图片的星形聚合物在溶液中的体积的一部分是由多孔介质的影响分离。为此,我们研究了长程相关猝灭无序对$f$-臂星形聚合物在良溶剂中的熵和标度性质的影响。我们假设的障碍是相关的聚合物的长度尺度与幂律衰减的对相关函数$g(r) \sim r^{-a}$。应用场论重整化群方法,我们表明在$ε=4-d$和$δ=4-a$,有一个范围内的相关强度$δ$的无序改变星形聚合物的标度行为的双重扩展。在第二种方法中,我们计算固定的空间维度$d=3$和不同的相关参数$a$值的相应的标度指数$γ_f$,管理熵的影响。我们发现,$γ_f-1$,$γ_f$从它的平均场值的偏差被放大的混乱,一旦我们增加$δ$超过一个阈值。在多孔介质中稀释的相同分子量的链和星形聚合物的溶液的结果是:星形聚合物比链聚合物施加更高的渗透压,并且通常更高支化的星形聚合物从相关多孔介质中更强烈地排出。令人惊讶的是,聚合物链将偏好更强的相关介质,而不是相同密度的较少或不相关的介质,而星形聚合物的情况正好相反。
2006-05-20 cond-mat.soft
Structural origin of gap states in semicrystalline polymers and the implications for charge transport
我们用先进的X射线线形分析方法定量了一种高性能半结晶半导体聚合物的晶粒在π-π堆叠方向上的无序程度。利用第一性原理计算,我们得到了一个具有次晶无序的π-π堆积高分子链系统的态密度。我们发现,对于PBTTT的取向膜,次晶无序为7.3%。这种类型的障碍诱导的陷阱状态的尾巴,通过计算确定的宽度为~100 meV。这一发现同意以前的设备建模,并提供了物理理由的移动边缘模型。
2011-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Auxetic polymer networks: The role of crosslinking, density and disorder
本文结合平衡与应力-应变模拟及唯象弹性理论,研究低连通度聚合物网络的超拉胀和类临界行为,并揭示数密度对无序体系弹性质的控制作用。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Diffusion in a generalized Rubinstein-Duke model of electrophoresis with kinematic disorder
使用广义Rubinstein-Duke模型,我们严格证明了运动学无序离开的预测标准爬行理论的扩展的扩散常数在长的聚合物链$D \propto L^{-2}$不受影响的限制。基于解析计算和蒙特卡罗模拟,我们预测了运动学无序在长链极限下对缠结聚合物的质心扩散常数的影响与随机势垒模型中的单粒子扩散相同。
2003-01-20 cond-mat.soft
Equilibrium morphologies and force extension behavior for polymers with hydrophobic patches: Role of quenched disorder
基于生物高分子的单分子实验,我们利用Langevin动力学模拟探讨了具有疏水链段的共聚物的平衡形态和力延伸行为。我们发现,不同的长度尺度之间的相互作用,即持久长度$\ell_{p}$,和无序相关长度$p$,除了疏水补丁的分数$f$发挥了重要作用,在改变平衡形态和机械响应。特别是,我们显示了过多的平衡形态,该系统,\textit{e.g.}核壳,循环(与杂交的疏水性部分),并延长线圈作为这些参数的函数。两种类型的珠之间的弯曲能和杂化能的竞争决定了平衡形态。此外,这种聚合物结构的机械性能关键取决于它们的天然构象,进而取决于沿链骨架的无序实现。因此,对于柔性链,所有无序实现都是通过张力实现小球到延伸线圈的转变。然而,对于不同的无序实现,力-延伸曲线的确切性质是不同的。与此相反,我们发现,力延伸行为的半柔性链与不同的平衡构型\textit{e.g.}核壳,环,\textit{etc.}揭示了力诱导的构象转变的级联。
2013-10-11 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Structure and dynamics of a Rouse polymer in a fluctuating correlated medium
本研究通过耦合标量高斯场模型,揭示了波动关联介质使Rouse聚合物质心弛豫呈代数非马尔可夫行为,同时加速高阶模式弛豫,并分析了尺寸及拉伸响应。
2025-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Order-Disorder Tricriticality in $\mathrm{A}_n \mathrm{B}_n$ Star Polymer Melts
Ulsan National Institute of Science and Technology(蔚山科学技术院);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院);Dankook University(檀国大学)
通过六阶自由能展开和自洽场理论计算,发现星形聚合物的臂数 n 驱动有序-无序转变从二级变为一级,并识别出三临界臂数 n_tc≈5.4475。
2026-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Spectral Route to Directed-Polymer Glasses
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);School of Science, Constructor University(康斯坦茨大学理学院);Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系)
本研究针对定向聚合物玻璃模型,通过将问题转化为填充单聚合物转移矩阵乘积的对数本征值,获得了与复制理论预测一致的结果,为该模型的数值检验提供了新的谱学途径。
2026-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlated disorder in random block-copolymers
我们研究了一个随机的Flory-Huggins参数在对称的二嵌段共聚物熔体,这是预计发生在一个共聚物,其中一个嵌段是接近其结构的玻璃化转变的效果。在干净的限制,两个块之间的微相偏析导致一个弱的,波动引起的一阶过渡到层状状态。使用一个重整化群的方法与副本的技巧相结合来治疗的淬火无序,我们表明,超过临界无序强度,这取决于聚合物链的长度,转变的字符被改变。该系统成为占主导地位的强随机性和玻璃状,而不是有序的层状状态发生。有效的无序分布的重整化导致非局部的无序相关性,反映了强烈的组成波动的聚合物链的回转半径的规模。这种行为的原因被证明是链长依赖的作用的临界波动,这是不太重要的较短的链,变得越来越相关的聚合物长度的增加和清洁的一级转变变得更弱。
2005-01-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Force induced unfolding of bio-polymers in a cellular environment: A model study
通过模拟线性高分子链在渗流团簇上的运动,研究了蛋白质在细胞内展开过程中所经历的分子拥挤和限制效应。已知细胞的内部结构随时间变化,然而,它们不会从其初始结构显著变化。为了模拟这一点,我们引入了不同的无序实现之间的相关性。结果表明,在恒定力系综(CFE)和恒定距离系综(CDE)的相关无序的力扩展行为是显着不同的比在没有分子拥挤的情况下获得的。
2009-12-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chain-length-dependent correlated molecular motion in polymers
University of Leeds(利兹大学);Georgetown University(乔治城大学)
研究揭示了聚合物中链长依赖的关联分子运动,发现动态异质性与链柔性及长度相关,通过实验观察到不同链长下的Nc变化,并揭示了β弛豫事件与α弛豫的关联。
2025-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Correlations between mechanical, structural, and dynamical properties of polymer nanocomposites
我们通过粗粒分子动力学模拟研究了聚合物纳米复合材料(PNC)增强的结构和动力学机制。在强聚合物-填料相互作用的制度中,PNC失效时的应力与结构量(例如填料负载、聚合物-填料界面的表面积和网络结构)明显相关。此外,我们发现,小的填料,聚合物单体的大小,是最有效的增强周围的聚合物链和最大限度地增加强聚合物-填料相互作用的数量的矩阵。这种结构配置与动态特征相关,即,填料相对于聚合物基质的相对移动性最小化。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlling the folding and substrate-binding of proteins using polymer brushes
蛋白质的折叠与其与底物的结合之间的偶联程度因蛋白质而异。一些蛋白质在溶液中具有高度结构化的天然状态,而另一些则是天然无序的,并且仅在结合时完全折叠。在这封信中,我们使用蒙特卡罗模拟来研究如何无序的聚合物链接枝周围的结合位点影响折叠和结合的三个模型蛋白质。接近完全折叠的底物的蛋白质在结合过程中比那些折叠和结合是合作的蛋白质受到更多的阻碍。聚合物链作为局部拥挤剂,可以选择正确的折叠和结合的配置,有利于非特异性吸附状态。用于形成所有蛋白质内和蛋白质-底物接触的自由能变化可以非单调地取决于聚合物长度。
2012-04-27 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM