A flexible polymer chain in a critical solvent: Coil or globule?
在自洽场论的框架下，研究了低分子量溶剂存在下柔性高分子链在气液临界点附近的行为。聚合物稀溶液的总自由能表示为聚合物的回转半径和平均场近似水平下回转体积内的平均溶剂数密度的函数。改变聚合物和溶剂之间的吸引力的强度，我们表明，两个定性不同的制度发生在液-气临界点。在弱聚合物-溶剂相互作用的情况下，聚合物链处于球状状态。相反，在强聚合物-溶剂相互作用的情况下，聚合物链达到膨胀构象。我们讨论了临界溶剂密度波动对聚合物构象的影响。该效应可用于通过改变溶剂的热力学状态来控制聚合物构象。它也可以是有帮助的，以估计聚合物的回转体积内的溶剂密度的药物输送和分子印迹应用。
2015-07-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The local phase transitions of the solvent in the neighborhood of a solvophobic polymer at high pressures
我们研究了溶剂在疏溶剂聚合物链附近的局部相变，该相变是由聚合物-溶剂排斥力和本体溶液中溶剂压力的变化引起的。我们描述的聚合物溶液中的爱德华兹模型，其中的条件配分函数的聚合物链在一个固定的回转半径的平均场论理论描述。聚合物-溶剂和溶剂-溶剂相互作用的总自由能的贡献内的平均场近似描述。我们得到的溶液的总自由能作为一个函数的回转半径和平均溶剂数密度内的回转体积。由此产生的耦合方程组的系统解决不同的聚合物-溶剂的排斥强度在高溶剂压力的散装。我们表明，线圈球（球线圈）的转变发生伴随着一个局部溶剂蒸发（冷凝）内的回转体积
2014-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of Solvent on Polymer Chain Dimensions: A Born-Green-Yvon Integral Equation Study
利用Born-Green-Yvon积分方程和双位溶剂化势研究了切向硬球高分子链在硬球单体溶剂中的平衡性质。溶剂化势的构造使用硬球溶剂中的硬球三聚体的低密度结果。BGY方程已经解决了聚合物的长度高达100的溶剂密度和溶剂直径的范围。该理论准确地描述了随着溶剂密度的增加，平均聚合物尺寸的压缩。该理论还准确地描述了作为溶剂直径的函数的这种压缩的变化，预测当溶剂直径比聚合物位点直径大两到三倍时的最大效果。标度指数有关的聚合物尺寸链长和溶剂密度也得到了。
1997-08-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanical unfolding of directed polymers in a poor solvent: novel critical exponents
本文研究了二维自相互作用部分定向自回避行走（DSAW）的精确可解模型，当链的一端受到外力时的热力学性质。解折叠的临界力被精确地确定，作为温度的函数，低于$Θ$ -转变。过渡是二阶的，其特征在于新的临界指数，这是由一个仔细的数值分析。临界线上的通常聚合物临界指数$ν$和另一个我们称为$ζ$的指数取数值上接近2/3的非平凡值。
2003-01-20 cond-mat.stat-mech
On the number of contacts of a floating polymer chain cross-linked with a surface adsorbed chain on fractal structures
我们研究的相互作用问题的线性聚合物链，浮动在分形容器，属于三维Sierpinski垫片（3D SG）家庭的分形，与表面吸附的线性聚合物链。3D SG分形家族的每个成员具有分形不可穿透的2D吸附表面，其表现为2D SG分形。两个聚合物系统是由两个相互交叉的自回避行走。通过应用蒙特卡罗重整化群（MCRG）方法，计算了具有$2\le b\le 40$的SG分形序列的临界指数$ϕ$，该指数与3D SG浮动聚合物链和2D SG吸附聚合物链的接触数有关.此外，我们还提出了$ϕ$的余维可加性（CA）参数公式，并将其预测结果与我们可靠的MCRG数据集进行了比较。我们发现，$ϕ$单调减少增加$b$，即随着容器分形维数的增加。最后，我们讨论了不同接触指数之间的关系，并分析了它们在分形-欧几里德交叉区域$b\to\infty$中的可能行为。
2007-02-05 cond-mat.stat-mech
Linear and branched polymers on fractals
这是一个教学审查的主题线性聚合物上确定性的分叉分形。对于这些，人们可以通过实空间重整化群技术精确地确定临界性质。我们展示了如何使用它来确定不同分形上的自避免行走的临界指数。确定了$n$ -单纯形格在大$n$极限下的临界指数的行为。我们研究自避免行走时，底层晶格的分形维数是刚刚低于2。然后，我们考虑的情况下，具有吸引力的相互作用，这在一些分形导致崩溃过渡的线性聚合物。分形还提供了一个设置在有吸引力的基板表面附近的线性链的吸附和两个相互作用的链的拉链-解拉链过渡可以分析研究。我们还简要讨论了支化聚合物在分形上的临界性质。
2005-08-15 cond-mat.stat-mech
Depleted Depletion Drives Polymer Swelling in Poor Solvent Mixtures
大分子在溶剂混合物中的溶解度往往表现出惊人且矛盾的性质。例如，当给定聚合物的两种良好混溶的不良溶剂混合在一起时，相同的聚合物可以在中间混合比内溶胀。我们结合计算机模拟和理论论证，揭示了第一个微观的，通用的起源，这种膨胀，膨胀，崩溃的情况。我们表明，这种现象自然出现在恒定的压力在纯排斥成分的混合物，特别是当一个微妙的平衡的熵驱动的耗尽相互作用实现。
2016-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solvent quality dependent osmotic pressure of polymer solutions in two dimensions
在二维平面内，由于拓扑相互作用，构成致密单层溶液的高分子链彼此分离。尽管分离在二维（2D）中是固有的，但溶液可根据溶剂质量显示不同的性质。其中，在理论和实验中众所周知的是，半稀释状态下的渗透压（$Π$）随着面积分数（$ϕ$）（或单体浓度，$ρ$）显示溶剂质量依赖性增加，即，对于良溶剂为$Π\sim ϕ^3$，对于$Θ$溶剂为$Π\sim ϕ^8$。渗透压可以与Flory指数（或相关长度指数）的链的大小和对分布函数的单体;然而，他们不一定提供一个详细的微观图片导致的差异。为了从微观上理解聚合物溶液在两种不同溶剂条件下的不同表面压力等温线，我们基于半定量再现预期标度行为的数值模拟研究了聚合物溶液的链构型。值得注意的是，在相同的$ϕ$值下，$Θ$溶剂中的聚合物链以比良溶剂中的链更多的\emph{inhomogeneous}方式占据表面，平均产生更大和更不均匀的间隙空隙尺寸，这与$Θ$溶剂中的聚合物具有更大的相关长度的事实有关。在这项研究中可视化和定量分析的聚合物配置和间隙空隙提供微观理解的起源的溶剂质量依赖的渗透压的二维聚合物溶液。
2022-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heteropolymers in a Solvent at an Interface
精确的界限，获得了淬火自由能的聚合物与随机疏水性的存在下，从非极性溶剂的极性分离的界面。聚合物可以是理想的或具有空间自相互作用。的界限允许证明，一个“中性”的随机聚合物是本地化的界面附近，在任何温度下，而一个“非中性”的链示出在有限的温度下进行离域过渡。这些结果是有效的一个相当普遍的先验概率分布的独立和相关的疏水电荷。作为一个特殊的情况下，我们考虑随机AB-共聚物，并确认最近的数值研究。
1999-01-26 cond-mat.stat-mech
Stiffness dependence of critical exponents of semiflexible polymer chains situated on two-dimensional compact fractals
利用精确的蒙特卡罗重整化群（MCRG）方法研究了半柔性高分子链在无限族平面填充（PF）分形上的行为。分形是紧凑的，也就是说，他们的分形维数$d_f$是等于2的所有成员的分形家庭所列举的奇数$b$（$3\le b< \infty$）。对于链的刚度参数$s$的不同值，在PF分形上（对于$3\le b\le 9$），我们精确地计算临界指数$ν$（与聚合物链的均方端到端距离相关）和$γ$（与不同聚合物链的总数相关）。此外，我们计算$ν$和$γ$通过MCRG方法为$b$高达201。我们的研究结果表明，对于每一个特定的$b$，临界指数是刚度依赖的功能，在这样一种方式，刚性聚合物链（具有较小的值的$s$）显示放大的值的$ν$，和减少值的$γ$。另一方面，对于任何特定的$s$，临界指数$ν$单调减小，而临界指数$γ$单调增加，具有缩放参数$b$。我们反映了一个可能的相关性PF家庭的分形相同的问题上的经常欧几里德格的半柔性聚合物链的临界性。
2009-11-27 cond-mat.stat-mech
Exact study of surface critical exponents of polymer chains grafted to adsorbing boundary of fractal lattices embedded in three-dimensional space
本文研究了线性高分子的吸附问题，当聚合物-溶剂系统的容器是三维Sierpinski垫片（SG）分形家族的成员。SG族的成员由整数$b$（$2\le b\le\infty$）来枚举，并且假设每个SG分形的一侧是不可穿透的吸附边界。在高分子链的自回避行走模型（SAW）中，我们计算了临界指数$γ_1, γ_{11}$和$γ_s$，它们分别与在吸附不可穿透边界上接枝有一个、两个和没有末端的所有可能的SAW的数目有关。通过应用精确重整化群（RG）方法，对于$2\le b\le 4$，我们得到了这些指数的具体值，对于各种类型的聚合物构象。我们讨论了它们之间的相互关系以及它们与SG分形上SAW相关的其他临界指数之间的关系。
2013-06-20 cond-mat.stat-mech
Influence of Solvent Quality on Depletion Potentials in Colloid-Polymer Mixtures
正如经典的Asakura-Oosawa（AO）模型所解释的那样，非吸附性聚合物的耗尽引起的胶体颗粒之间的有效吸引力可以驱动胶体-聚合物混合物分层成富胶体相和贫胶体相，这与水的净化、食品和药物的稳定性以及生物细胞中的大分子拥挤具有实际意义。通过将聚合物线圈理想化为有效的可穿透球体，AO模型定性地捕获了聚合物耗尽对胶体悬浮液热力学相行为的影响。在以前的工作中，我们扩展了AO模型，将非球面聚合物构象，并表明随机游走线圈的波动形状可以显着修改耗尽电位[W。K. Lim和A. R. Denton，软物质12，2247（2016）; J. Chem. Phys. 144，024904（2016）]。我们进一步证明，在拥挤的环境中聚合物的形状敏感地依赖于溶剂的质量[W。J. Davis和A. R. Denton，J. Chem.Phys.149，124901（2018）]。在这里，我们应用蒙特卡罗模拟分析溶剂质量对耗尽电位的硬球胶体和非吸附聚合物线圈的混合物，建模为椭球体的主半径波动根据随机游走统计的影响。我们考虑自避免和非自避免随机游动，分别对应于良好和θ溶剂中的聚合物。我们的模拟结果表明，耗尽等分子量的聚合物诱导更强的吸引力胶体在良好的溶剂比在θ溶剂，并确认耗尽的相互作用显着影响的非球面聚合物构象。
2021-08-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interacting linear polymers on three-dimensional Sierpinski fractals
利用三维Sierpinski分形（3dSF）上的自回避行走模型，通过精确实空间重整化群（RG）方法，研究了多孔环境中自相互作用线性聚合物的临界性质.我们发现，RG方程的3d SF与基地b=4是复杂得多，比以前研究的b=2和b=3的3d SF。对这些方程的数值分析表明，对于所有考虑的情况下，有三个不动点，对应于高温扩展聚合物状态，塌陷过渡，和低温状态，这是紧凑或半紧凑的，取决于分形基b的值。我们讨论了这种不同的低温行为的原因，以及建立RG方程超过b=4的可能性。
2002-05-24 cond-mat.stat-mech
Phase Diagram of Twist Storing Lattice Polymers in Variable Solvent Quality
当双链DNA在实验中被翻转时，它会经历一个转变。我们使用一个相互作用的自避免行走的三维面心立方晶格加权扭涉及到这些实验，并通过模拟来处理这个问题。我们提供的证据存在的一个热力学相变引起的扭动和检查相关的相图，考虑到溶剂的质量和拉伸。
2016-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Behavior of a polymer chain in a critical binary solvent
我们提出了一个场论重整化群分析的高分子链浸入在一个二元良溶剂接近其临界分层点。我们首先表明，这个问题可以映射到一个双临界场论，即一个$(Φ^{2})^{2}$模型与质量各向异性。这意味着聚合物的端到端距离现在由与二次质量各向异性算子$B$相关的新临界指数$ν_{B}$控制。为了证明这一点，我们解决RG方程，并明确计算指数和平均端到端的长度的链。
1998-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact and Monte Carlo study of adsorption of a self-interacting polymer chain for a family of three-dimensional fractals
我们研究的自相互作用的线性聚合物位于分形容器，属于三维（3D）Sierpinski垫片（SG）的分形家庭的吸附问题。3d SG分形族的每个成员具有分形不可穿透的2d吸附表面（其实际上是2d SG分形），并且可以由整数$b$（$2\le b\le\infty$）标记。通过应用严格和蒙特卡罗重整化群（MCRG）方法，我们计算的临界指数$ν$（与均方端到端的距离的聚合物）和$ϕ$（与吸附单体的数量），与$2\le b\le4$（严格）和$2\le b\le40$（蒙特卡罗）的分形序列。我们发现$ν$和$ϕ$都随着$b$的增加而单调下降（即随着容器分形维数$d_f$的增加），有趣的是，这两个函数，$ν(b)$和$ϕ(b)$，都与估计的欧几里德值相交。此外，我们建立的相图，为分形与$b=3$和$b=4$，这揭示了存在六个不同的阶段合并在一起的多临界点，其性质取决于在吸附表面附近的层中的单体能量的值。
2002-12-06 cond-mat.stat-mech
Activity Induced Enhanced Diffusion of a Polymer in Poor Solvent
该研究通过布朗动力学模拟探究不良溶剂下柔性活性聚合物的稳态动力学，发现其有效扩散常数随活性增强显著提升，且长时动力学符合普适的类Rouse标度关系。
2023-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The transition from highly to fully stretched polymer brushes in good solvent
本文用Monte Carlo模拟方法研究了在最近的实验中得到的很高的接枝密度的限制下，长链聚合物接枝到平面上的刷的拉伸。的单体密度分布示出偏离抛物线的限制形式预测的自洽场论。观察到从抛物线到完全拉伸的聚合物的快速过渡，其特征在于末端单体高度分布的急剧变化和刷高度与缩放的接枝密度的斜率的明显交叉。
2007-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions in solvent dependent polymer adsorption in three dimensions
我们认为相图的自避免行走（SAW）的简单立方晶格表面和散装相互作用，建模的吸附表面和可变的溶剂质量的聚合物在稀溶液中，分别。我们模拟SAW在特定的相互作用强度，专注于定位某些过渡和他们的关键行为。通过整理这些新的结果与以前的结果，我们勾勒出完整的相图，并显示如何通过改变体相互作用强度的吸附转变的影响。这扩大了最近的工作考虑如何吸附溶剂质量的影响。我们证明了吸附交叉指数的变化与相边界相吻合。
2019-05-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Macromolecule in a Solvent: Adaptive Resolution Molecular Dynamics Simulation
我们报告了自适应分辨率分子动力学模拟的柔性线性聚合物在溶液中。溶剂，即，一种四面体分子的液体，在距聚合物的质心一定半径内以高水平的细节表示，而较低的粗粒度分辨率用于更远的溶剂。高分辨率球体与聚合物一起移动，并通过过渡状态与低分辨率区域自由交换分子。溶剂分子动态改变其分辨率和自由度。我们表明，我们的方法正确地再现了聚合物链和周围溶剂的静态和动态特性。
2007-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer drift in a solvent by force acting on one polymer end
利用微扰理论和重整化群方法研究了流体动力学相互作用对理想柔性聚合物在一端受到恒定力作用下的非平衡漂移动力学的影响.对于中等的力，如果聚合物的伸长是小的，流体动力学相互作用不被屏蔽，并且使用重整化群方法计算聚合物的速度和纵向伸长。在这种状态下，速度和伸长率都是驱动力的非线性函数。对于大伸长率，我们发现两个政权。对于大的力，但有限的链长$L$的流体动力学相互作用进行了筛选。对于大的链长和有限的力的流体动力学相互作用，只有部分筛选，这在三维中的结果在不寻常的对数修正的速度和纵向伸长率。
2007-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of solvent quality on effective pair potentials between polymers in solution
相互作用的线性聚合物的解被映射到通过有效对势相互作用的“软”球形粒子系统上。这种粗粒化将单个单体水平的描述减少到仅涉及聚合物线圈的质量中心（CM）的问题。有效的对电位是通过反转CM对分布函数，产生在蒙特卡罗模拟，使用超网链（HNC）封闭。该方法，以前设计的自避免行走模型的聚合物在良好的溶剂中，被扩展到聚合物的情况下，通过添加一个有限的最近邻单体-单体吸引力的前一个模型和不同的温度的质量可变的溶剂。由此产生的有效对电位被发现强烈依赖于温度和聚合物浓度。在低浓度下，随着温度的降低，有效相互作用变得越来越有吸引力，最终违反热力学稳定性标准。然而，随着聚合物浓度在固定温度下增加，有效相互作用恢复到主要排斥行为。这些问题有助于说明一些基本的困难时遇到的粗粒化复杂系统通过有效的对潜力。
2003-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-range Casimir interactions between impurities in nematic liquid crystals and the collapse of polymer chains in such solvents
嵌入液晶中的物体之间的弹性相互作用通常是由取向场的平均畸变而不是涨落引起的。我们认为，对于足够小的粒子，向列介导的相互作用起源于纯粹的波动的方向盘。这种卡西米尔相互作用衰减为d^（-6），d是粒子之间的距离，在接近各向同性到π跃迁的范德华相互作用中，它占主导地位。考虑到作为聚合物溶剂的水，我们表明，在各向同性的Casimir相互作用的发病，以-水的过渡可以不连续地诱导的柔性聚合物链从溶胀状态的球状状态的崩溃，而不交叉的θ点。
1999-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective Hamiltonian of topologically stabilized polymer states
拓扑稳定的聚合物构象中观察到的熔体的nonconcatenated聚合物环和皱巴巴的小球，被认为是一个很好的候选人有丝分裂染色体的空间结构的描述。尽管做出了巨大的努力，但能够描述这种系统的微观哈密顿量仍然无法获得。在本文中，我们考虑一个高斯网络-一个系统，一个简单的哈密顿二次在所有的坐标-并表明，通过调整相互作用，可以获得分形平衡构象与任何分形维数之间的2（理想的聚合物链）和3（皱球）。根据我们对现有数值数据的分析，拓扑稳定状态下的单体-单体距离非常符合高斯分布，为支持二次哈密顿模型提供了额外的论据。在数学上，所得到的聚合物构象可以映射到亚扩散分形布朗粒子的轨迹上。作为我们研究的一个副产品，我们提出了分形布朗运动的两个新的连续积分表示。
2018-04-03 cond-mat.stat-mech
Non-ideal behavior of intramolecular structure factor of dilute polymers in a theta solvent
用键涨落模型的蒙特卡罗模拟研究了单分子聚合物在θ溶剂中的构型性质。在θ点的分子内结构因子被发现是显着不同的理想链。在Kratky图中，结构因子在$q\sim 5/R_g$周围显示出一个峰，在$q\sim 10/R_g$周围显示出一个谷，其中$R_g$是回转半径。这一特征显然类似于熔体中的特征。用Mayer函数将微扰展开到一阶的理论表达式可以很好地拟合所得到的结构因子，但第二维里系数不能设为零。
2009-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature and Solvent Viscosity Tune the Intermediates During the Collapse of a Polymer
本文利用可调黏度的显式溶剂模拟，揭示温度和黏度如何调控均聚物塌缩中珍珠项链与香肠状中间体，并由限速阶段弛豫时间支持内摩擦源于聚合物骨架。
2024-05-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Anomalous Long-range Hard-wall Repulsion between Polymers in Solvent Mixtures and Its Implication for Biomolecular Condensates
本研究通过变分理论量化溶剂混合物中两聚合物的相互作用，发现强聚合物-共溶剂亲和力导致单链凝聚体形成，并产生长程硬壁排斥，防止凝聚体合并，揭示蛋白质作为共溶剂稳定生物分子凝聚体的内在作用。
2025-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The effects of solvent quality and core wetting on the circularization of star polymers
Università di Trento（特伦托大学）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所）；University of Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
研究揭示了溶剂质量与核心润湿对星形聚合物环化过程中臂间连接和回转半径的影响，发现臂数和核心尺寸决定了环化行为及相互作用概率。
2025-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality of dilute solutions of ring polymers in the thermal crossover region between $θ$ and athermal solvents
由于其独特的拓扑结构没有链端，环状聚合物的稀溶液表现出不同于其线性链对应物的行为。它们的静态和动态特性的普遍性，作为溶剂质量的函数$z$在$θ$和非热溶剂之间的热交叉制度，在这里使用布朗动力学模拟研究。测定回转半径$R_g$与流体动力学半径$R_H$的通用比$U_{\text{RD}}$，并对线性和环状聚合物的回转半径的溶胀比$α_g$、流体动力学半径的溶胀比$α_H$和沿$x$ -轴的平均聚合物拉伸$X$的溶胀比$α_X$进行比较研究。比率$U_{\text{RD}}$稀环聚合物解决方案被发现渐近收敛到一个恒定的值为$z \to \infty$，这是一个主要的区别，从线性链的解决方案的行为，没有这样的渐近极限存在。此外，沿$x$ -轴的平均拉伸的流体动力学半径，$(X/R_H)$，被发现是独立的聚合物环的$z$，在线性聚合物的情况下，不同的比率。这些结果表明，在缩放的静态和动态性能的环和线性链的热交叉制度的根本区别。
2022-06-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stretched Polymers in a Poor Solvent
在二维和三维空间中研究了具有吸引相互作用的拉伸聚合物。它们被描述为有偏的自避免随机游动与最近邻吸引。偏压对应于施加到第一单体和最后单体的相反力。我们发现，无论是在$d=2$和$d=3$的相变发生，因为这个力增加超过一个临界值，在那里的聚合物的变化从一个崩溃的小球拉伸配置。该转变在$d=2$中为二级，在$d=3$中为一级。对于$d=2$，我们从未拉伸聚合物的性质定量预测转变点。这在$d=3$中是不可能的，但即使在那里，我们也可以精确地估计转变点，并且我们可以在略低于未拉伸聚合物的塌陷温度的温度下研究缩放。我们发现非常大的有限尺寸的修正，这将使非常困难的过渡点的估计从简单的模拟。
2002-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymers grafted to porous membranes
我们研究了一个单一的灵活的链分子接枝到膜的大小略大于单体大小的孔。在膜的两侧有相同的溶剂。当这种溶剂是好的时，即当聚合物被描述为自避免行走时，它可以相当容易地穿透膜，使得对于链长$N\to\infty$，膜交叉的平均数趋于正常数。在这个极限下，膜两侧的单体平均数是不同的，尽管它们的比例变得无限大。相反，对于不良溶剂，对于大的$N$，整个聚合物位于膜的一侧。对于良好的和θ溶剂（理想的聚合物），我们发现标度律，其指数可以在后一种情况下很容易地理解从随机游动的行为。
2006-08-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of Molecular Crowding on stretching of polymers in poor solvent
我们考虑一个线性的聚合物链在无序环境中的逾渗集团模拟的正方形晶格。无序的环境意味着大致代表细胞中所见的分子拥挤。该模型可以被视为细胞中生物聚合物的最简单表示。我们表明存在的中间状态在拉伸过程中产生的分子拥挤的后果。在恒定距离系综中，力-延伸曲线表现出振荡。我们观察到的概率分布曲线中出现的两个或更多的峰，信号的共存不同的状态，并表明过渡是不连续的，不像在分子拥挤的情况下观察到的。
2009-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Mesostructure of Polymer Collapse and Fractal Smoothing
我们研究了聚合物在从膨胀的线圈到紧凑的小球的塌陷过程中的内部结构。在高曲率的局部区域中，塌陷更有可能发生，因此分形聚合物结构的平滑发生，从最短到最长的长度尺度系统地进行。通过与蒙特卡罗模拟的比较，验证了所提出的通用标度关系.我们推测，普遍的形式适用于各种分形系统的局部过程，促进随着时间的推移平滑。结果补充了早期的工作表明，在宏观尺度上的聚合物崩溃收益驱动扩散的聚合物端。
1999-05-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Consistent and transferrable coarse-grained model for semidilute polymer solutions in good solvent
我们提出了一个粗粒度模型的线性聚合物与可调数量的有效原子（斑点）每链相互作用的内部和分子间的潜力在零密度。我们展示了这个模型是如何能够准确地再现的普遍性质的基本解决方案的无热线性链在各种水平的粗粒化和链密度的范围内，可以扩大通过增加空间分辨率的multiblob表示，即，每条链的blob数量。本模型是独特的，它能够定量预测的热力学和大规模的结构性质的聚合物溶液深在semidilute政权与一个非常有限的计算工作，克服了大多数的问题，在良好的溶剂条件下的semidilute聚合物溶液的模拟。
2012-06-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Simulations of grafted polymers in a good solvent
我们提出了改进的模拟三维自我避免行走的一端连接到一个不可穿透的表面上的简单立方晶格。该表面可以是非热的，因此仅具有熵效应，或者是吸引的。在后一种情况下，我们集中在吸附过渡，我们发现明确的证据，交叉指数小于1/2，在所有以前的模拟相反，但在协议与重新汇总的场论$ε$ -扩展。由于我们使用修剪丰富的Rosenbluth方法（PERM），它允许非常精确的估计的分区和本身，我们也得到了改进的估计所有熵临界指数。
2004-12-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solvent-Induced Negative Energetic Elasticity in a Lattice Polymer Chain
本研究通过立方晶格上的自避行走模型，从理论上证明了聚合物-溶剂吸引相互作用会导致单链出现负能量弹性，并定性再现了凝胶实验中的温度依赖性，揭示了其微观起源。
2023-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
An Event-Driven Hybrid Molecular Dynamics and Direct Simulation Monte Carlo Algorithm
提出了一种新的随机事件驱动分子动力学（SEDMD）算法，用于模拟高分子链在溶剂中的悬浮过程。该聚合物被表示为由方井束缚的硬球链，并与具有硬核势的溶剂颗粒相互作用。该算法采用事件驱动的分子动力学（EDMD）的模拟的聚合物链和链珠和周围的溶剂颗粒之间的相互作用。溶剂粒子本身之间的相互作用不像事件驱动算法那样被确定性地处理，而是使用直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法随机确定溶剂中的动量和能量交换。溶剂和溶质之间的耦合始终表示在粒子水平上，然而，与溶剂和溶质的全MD模拟不同，溶剂的空间结构被忽略。该算法进行了详细描述，并应用于研究的动力学的聚合物链拴在一个硬墙进行均匀剪切。该算法密切再现完整的MD模拟两个数量级更高的效率。结果不确认存在的周期性（循环）运动的聚合物链。
2007-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Polymer Adsorption on Fractal Walls
本文用重整化群方法研究了不同维数分形粗糙壁面上的聚合物吸附。对于确定性墙，得到了精确的结果。吸附过渡被发现是连续的低维$d_w$的吸附壁和相应的交叉指数$ϕ$单调增加与$d_w$，最终克服以前的边界。对于超过阈值$d_w^*$的$d_w$，$ϕ$变为1并且转变变为一阶。$d_w^*>d_{saw}$，本体中聚合物的分形维数。一个精确的数值方法来解决同样的问题，随机墙给出了同样的情况下的证据。
1999-01-27 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
Structure of Polyelectrolytes in Poor Solvent
我们提出了在贫溶剂中的带电聚合物的模拟。首先，我们详细研究了稀释浓度范围和不施加扩展约束。详细分析了所得到的项链聚合物构象。我们发现强烈的波动的珍珠数量和它们的大小只导致小签名的形状因子和力的延伸关系。结构因子中的峰与单体密度的比例显示出与良溶剂链相关的不同行为。
2002-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-graining polymers as soft colloids
我们展示了如何粗粒聚合物在一个良好的溶剂作为单一的颗粒，与密度无关或密度相关的相互作用。这些相互作用可以在聚合物的质心、中点或端点之间。我们还展示了如何将这些方法扩展到聚合物在不良溶剂和聚合物的混合物。将聚合物视为软胶体可以大大加快复杂多聚合物体系的模拟，包括聚合物-胶体混合物。
2001-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Branched Polymers on the Given-Mandelbrot family of fractals
本文用精确实空间重整化方法研究了Given-Mandelbrot分形族上n个键的支化聚合物的不同构型数的平均每格点数A_n。该族的不同成员由整数参数b表征，b > 1。当b从2变化到无穷大时，分形维数从$ log_{_2} 3$变化到2。我们发现对于所有b > 2，A_n随$ λ^n exp(b n ^ψ)$变化，其中$λ$和$b$是常数，而$ 0 < ψ<1$是常数.我们确定的指数$ψ$，和尺寸指数$ν$（聚合物的平均直径变化为$n^ν$），完全为所有b > 2。这推广了Knezevic和Vannimenus对b = 3的早期结果[Phys. Rev { \bf B 35}（1987）4988]。
2005-04-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Implicit and explicit solvent models for the simulation of a single polymer chain in solution: Lattice Boltzmann vs Brownian dynamics
我们提出了一个比较研究的两个计算机模拟方法，以获得静态和动态性能的稀聚合物溶液。第一种方法是最近建立的混合算法的基础上耗散耦合之间的分子动力学和晶格玻尔兹曼（LB），而第二个是标准的布朗动力学（BD）与波动的流体动力学相互作用。将这些方法应用于相同的物理系统（处于热平衡的良溶剂中的单个聚合物链）使我们能够在准确性和效率方面进行详细的定量比较。结果表明，当链长L与链长L相比过小时，LB模型的静态构象会发生畸变。此外，LB模型的一些动力学性质受到$L^{-1}$有限尺寸效应的影响，而BD模型直接再现了渐近$L \to \infty$行为。除了这些有限的尺寸效应，它也被发现，为了获得正确的动力学性质的LB模拟，它是至关重要的，以适当的热化所有的动力学模式。只有在这种情况下，结果才如预期的那样彼此非常一致。此外，布朗动力学被发现是更有效的比格子玻尔兹曼，只要聚合度不是过大。
2009-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Asymmetry in Polymer-Solvent Interactions Yields Complex Thermoresponsive Behavior
提出无温度或组成依赖参数的 Flory-Huggins-Potts 晶格框架，证明单体-溶剂取向相互作用可产生多种热响应相行为与单链构象转变。
2024-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible Polymer Confined in Closed Spaces
我们分析了一个强限制的半柔性聚合物，即无论是被困在一个封闭的空间或压缩的外力，在无热溶剂中的静态性能。就像一个灵活的聚合物的情况下，我们可以诉诸于半稀释液的类比，但由于链刚性产生的额外的长度尺度的复杂性，在更多样化的行为取决于系统参数。对于每一个政权，缩放形式的过剩自由能的限制。简要讨论了约束几何形状和溶剂质量的影响。
2007-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling exponents for a monkey on a tree - fractal dimensions of randomly branched polymers
我们利用重整化动力学场论研究了大尺寸无规支化聚合物上扩散和其他输运过程（包括自回避行走和导电）的渐近性质。我们专注于溶胀相和塌陷过渡，在聚合物中的循环是无关紧要的。在这里，聚合物的渐近统计是格树的渐近统计，在它们上面的扩散让人想起猴子爬上树。我们计算一组通用的标度指数，包括扩散指数和分形维数的最小路径2-循环顺序，并在可用的情况下，将它们与数值结果进行比较。
2012-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Interfacial Phenomena of Solvent-diluted Block Copolymers
用唯象平均场论研究了溶剂稀释的嵌段共聚物（BCP）的性质。使用这种方法，我们模拟的两嵌段共聚物和溶剂的混合物，并得到相应的临界行为。在低溶剂极限下，我们发现临界点如何依赖于溶剂密度。由于A/B和BCP/溶剂浓度之间的耦合的非线性性质，A/B调制诱导具有双波数的聚合物-溶剂相对浓度的调制。在两种情况下研究了分离富聚合物相和富溶剂相的自由边界。首先，我们展示了化学图案化的衬底的存在如何导致BCP膜/溶剂界面的变形，在层状BCP膜中产生梯田，甚至形成由图案化的衬底诱导的多域液滴。我们的结果与以前的自洽场论计算一致。其次，我们比较了平行层状结构与溶剂相共存时的表面张力与垂直层状结构共存时的表面张力，发现表面张力与温度呈非单调关系。在聚合物/溶剂相分离过程中，各向异性的表面张力可导致球形嵌段共聚物液滴变形为透镜状液滴，并导致液滴内部薄层的重新取向。
2013-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stretching of a fractal polymer around a disc reveals KPZ-like statistics
虽然聚合物沿平面的拉伸与经典的Pincus问题在自由空间中拉伸链端几乎没有什么不同，但弯曲几何在拉伸链的构象统计中的作用是一个令人兴奋的开放问题。在这里，通过标度分析和计算机模拟，我们研究的分形聚合物链的拉伸周围的半径为$R$的2D光盘（或3D的圆柱体）。令人惊讶的是，我们发现，典型的偏移的聚合物远离表面规模为$Δ\sim R^β$，与Kardar-Parisi-Zhang（KPZ）的增长指数$β=1/3$，对于任何分形维数的链。此外，我们发现，弯曲诱导的分形链的相关长度表现为$S^* \sim R^{1/z}$与KPZ的动态指数$z=3/2$，这表明从平面到弯曲的几何形状的拉伸聚合物的交叉对应于从大到短的时间尺度在KPZ随机增长的交叉。因此，我们认为，曲率的基础边界的拉伸分形路径，这进一步表明了许多连接与数学物理的几个分支的普遍KPZ统计。
2022-08-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
