Two-state protein-like folding of a homopolymer chain
许多小的蛋白质通过一级“全或无”转变直接从膨胀的卷曲折叠到紧凑的天然状态。在这里，我们研究了一个类似的直接冻结过渡从一个简单的灵活的均聚物膨胀线圈到一个紧凑的微晶。Wang-Landau采样被用来构造长度为128的方阱链的一维态密度。微观正则和正则系综内的分析表明，对于具有足够短程相互作用的链，通常的聚合物塌缩过渡被直接冻结或“折叠”过渡所抢占。一个二维自由能景观，通过随后的多规范采样，揭示了一个单一的自由能障碍的主导折叠途径。这个屏障将未折叠态的高熵系综与微晶态的低熵集合分离，并且通过形成过渡态折叠核进行过渡。尽管非唯一的均聚物基态，这种直接冷冻转变的热力学是相同的两个状态的蛋白质折叠的热力学。该模型链满足范特霍夫量热标准的两个状态的折叠和Arkyius分析的折叠/展开自由能垒产生一个小蛋白质的Chevron图特性。
2010-05-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Micelle formation in block copolymer/homopolymer blends: comparison of self-consistent field theory with experiment and scaling theory
采用自洽场论（SCFT）方法研究了聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与均聚苯乙烯共混体系中球形胶束的形成。胶束的核心半径，冠层厚度和临界胶束浓度作为聚合物的分子量和组成的二嵌段的函数计算。我们的结果进行了比较与早期的标度理论和X射线散射数据。自洽场论和实验对胶束结构的一致性有时是定量的，通常比标度理论更成功。对于具有相对轻的核心嵌段的共聚物，SCFT预测的临界胶束浓度提高了一个数量级的缩放理论。在较重的核心块的情况下，SCFT预测的临界胶束浓度不太好，由于不准确的建模的散装化学势。总体而言，我们发现，SCFT给出了一个非常好的描述球形胶束的形成，因此表明，平均场，平衡的方法是有效的，这些系统。
2009-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Self-Consistent Field Theory for Unentangled Homopolymer Fluids
我们提出了一个动态自洽场（DSCF）理论，能够解决界面结构，动力学和流变学在不均匀的，可压缩的熔体和共混物的未纠缠的均聚物链的晶格配方。在流体中的所有库恩段的联合概率分布，与相邻的段和壁相互作用，近似由一个产品的单体概率的自由段相互作用，仅与一个外部的势场，这是确定自洽。用FENE-P哑铃模型模拟了流动对理想链构象的影响，并与随机行走中的步进概率有关。自由段和步进概率生成自洽场中链构象的统计权重，并确定链段的局部体积分数。单位晶格细胞的通量平衡产生平均场输运方程的自由段概率和动量密度的库恩长度尺度上的演变。扩散和粘性贡献的通量产生从段啤酒花建模为马尔可夫过程，过渡率反映在段的相互作用，动能，和熵的贡献下的自由能流的变化。
2004-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Implementation and performance analysis of bridging Monte Carlo moves for off-lattice single chain polymers in globular states
桥接算法是全局蒙特卡罗移动，允许对单个聚合物链进行有效采样。在这篇手稿中，我们讨论了三个桥接算法从格连续模型的适应，并给出了详细的校正所需的接受规则，以满足细致平衡。我们第一次能够通过分析球状状态中结的发生来比较移动的效率。对于长度为N=1000的柔性均聚物链，独立的配置可以产生高达两个数量级的速度比滑动蛇移动。
2009-12-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
First-order theta-point of a single polymer chain
有限大小的单个大分子$N$的构象转变不能在标准热力学框架内描述。以一个简单的模型的均聚物表现出的线圈-小球过渡的基础上，我们表明，相关的方法是描述的热平衡分布$P_N^{(β)}(t)$的一些变量$t$表征的构象。虽然平均序参量表现出二阶行为的无限大小的限制，$Θ$点产生的共存的两个不同的人口，与两个分离良好的峰值$P_N^{(β)}(t)$和确定分别与线圈状态和小球状态。值得注意的是，这种一阶特征随着链的大小而增加。它允许在一个两态模型内描述过渡，非常适合分析实验数据。
2000-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Free Solution Electrophoresis of Homopolyelectrolytes
通过计算机模拟研究了单一聚电解质在多价盐溶液中在电场作用下的行为。该链在强电场中展开并平行于电场方向排列，链尺寸呈现S形转变。解折叠电场$E^*$取决于盐浓度，并按$V^{-1/2}$标度，其中$V$是链所占据的椭球体体积。在解折叠过程中，链的电泳迁移率的大小急剧增加。事实上，$E^*$取决于链长提供了一个合理的机制，分离长电荷的均聚物的大小在自由溶液电泳通过展开过渡的球状聚电解质凝聚的多价盐。
2008-08-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation effects in ternary AB+A+B polymeric emulsions
我们提出了一个Monte Carlo方法，将热涨落的影响，聚合物流体的场论。这种方法适用于一个三元共混物的AB二嵌段共聚物与A和B均聚物的场论模型。我们发现从他们的平均场值的顺序-无序过渡线的移动，以及强签名的存在的双连续微乳液相的平均场Lifshitz临界点附近。这是在定性协议与最近的一系列实验进行了各种三维实现这个模型系统。此外，我们还比较了我们的结果和目前提出的模拟方法的性能，涉及复杂的Langevin动力学方程的集成的替代方法。
2004-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Studying Soft Matter with "Soft" Potentials: Fast Lattice Monte Carlo Simulations and Corresponding Lattice Self-Consistent Field Calculations
快速蒙特卡罗（MC）模拟的基本思想是执行基于粒子的MC模拟与排除体积的相互作用建模的“软”排斥势，允许粒子重叠。这提供了更快的系统松弛和更好的采样的配置空间比传统的分子模拟与“硬”排斥，防止粒子重叠。在这里，我们提出了快速晶格MC（FLMC）模拟受限的均聚物，其中多个占用晶格网站是允许与适当的玻尔兹曼权重，因此最近邻相互作用的评价也可以避免。与基于\emph{same}哈密顿量的相应格点场论相比，FLMC模拟进一步提供了一种明确和定量揭示关联/涨落效应的有力手段。
2009-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Adsorption Kinetics of a Single Polymer on a Solid Plane
我们研究分析和通过一个非格子珠弹簧动态蒙特卡罗模拟模型的单一大分子在无结构的平面基板上的强物理吸附制度的吸附动力学。一个“茎花”聚合物构象的基本概念，以及吸附过程中的“拉链”的相关机制被示出，导致一个福克-普朗克方程与反映边界条件的时间依赖性的概率分布函数（PDF）的吸附单体的数量。理论处理预测，吸附段的平均分数随时间增长的幂律与$(1+ν)^{-1}$的权力，其中$ν\approx 3/5$是弗洛里指数。预测训练长度的瞬时分布遵循指数关系。相应的PDF循环和尾巴也来自。完整的解决方案的时间依赖性的PDF的吸附单体的数量从一组离散的耦合微分方程数值计算，并示出与蒙特卡罗模拟结果完全一致。除了均聚物吸附，我们还研究了规则的多嵌段共聚物和无规共聚物，并证明它们的吸附动力学可以被认为是在相同的理论模型。
2008-06-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Transitions of Single Semi-stiff Polymer Chains
我们数值研究了具有最近邻吸引和能量偏好的半柔性均聚物的晶格模型。为此，我们使用一种新的算法，“修剪-丰富Rosenbluth方法”（PERM）。这是非常有效的相对开放的配置在高温和紧凑和冻结在低T状态。这使我们能够详细地研究作为nn-吸引力和刚度x的函数的相图。它显示了一个θ-塌缩线，从开放的线圈过渡到熔融的紧凑的小球（大）和一个冻结过渡到一个状态与取向的全球秩序（大刚度x）。定性地说，这类似于最近研究的平均场论（Doniach等（1996），J. Chem. Phys. 105，1601），但有重要的区别。与平均场论相反，θ-温度随刚度x增加。冻结温度增加得更快，并在x的有限值处达到θ线。对于更硬的链，冻结转变直接发生而不形成中间球状态。虽然与平均场理论相反，但后者已经由Doniach等人基于低统计量的蒙特卡罗模拟进行了验证。最后，我们讨论了本模型作为一个非常粗糙的蛋白质折叠模型的相关性。
1997-05-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single [2]catenanes in solution forming ${\sf 4}$-plats: a combined field theoretical and numerical approach
本文结合场论与Wang-Landau蒙特卡洛模拟，研究受限高度下[2]索烃的统计力学，发现其平衡构象沿高度方向拉长且两环对齐，并比较了两种方法的热力学结果。
2025-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Adsorption of Multi-block and Random Copolymer on a Solid Surface: Critical Behavior and Phase Diagram
通过计算机模拟和标度分析研究了单一多嵌段$AB$ -共聚物在固体平面基底上的吸附。结果表明，该问题可以映射到一个有效的均聚物吸附问题。特别是，我们讨论了临界吸附能和被吸附单体的分数如何取决于粘附单体$A$的嵌段长度$M$以及聚合物链的总长度$N$。也被认为是无规共聚物的吸附，并发现退火近似的框架内得到很好的描述。为了更好地测试我们的理论预测，采用了两种不同的蒙特卡罗（MC）模拟方法：a）基于标准Metropolis算法（MA）的非格点动态珠弹簧模型，以及b）使用修剪富集Rosenbluth方法（PERM）的粗粒度格点模型，该方法可以测试非常长的链。这两种方法的研究结果是完全一致的，并与理论预测吻合得很好。
2007-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Folding mechanism of a polymer chain with short-range attractions
我们研究了一个单一的，灵活的均聚物链的结晶使用过渡路径采样（TPS）。该链由N个相同的球形单体组成，根据朗之万动力学演化。当相邻单体通过谐波弹簧耦合时，非相邻单体通过硬核和短程吸引势相互作用。对于足够小的相互作用范围λ，系统经历从膨胀的无序相到紧凑的结晶态的一级冻结转变。使用一个新的射击移动量身定制的聚合物结合的committor分析，我们研究了过渡态合奏的N=128链和搜索可能的反应坐标的基础上的似然最大化。我们发现典型的过渡态是由一个晶核和一个或多个链段组成的，而且晶核中的粒子数并不适合作为反应坐标.然后，我们提出了一个改进的反应坐标，其中包括从势能和聚合物的整体结晶度的信息。
2015-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Quantitative analysis of single particle trajectories: mean maximal excursion method
越来越多的实验研究采用单粒子跟踪来探测复杂系统中的物理环境。在这里，我们提出并讨论了新的方法来分析的粒子轨迹的时间序列，特别是子扩散现象。我们讨论平均最大偏移的统计特性，即，测试粒子在时间t之前所覆盖的最大距离。与传统的均方位移分析方法相比，平均最大偏移分析方法在确定反常扩散指数方面有更好的效果。我们还表明，经常矩与矩的平均最大偏移方法的组合提供了额外的标准，以确定确切的物理性质的基础随机subdiffusion过程。我们把测试的方法，使用实验数据以及模拟的时间序列从不同的模型为正常和异常的动力学，如扩散分形，连续时间随机游走，和分数布朗运动。
2010-01-25 cond-mat.stat-mech
Multiple Potentials of Mean Force from Biased Experiments Along a Single Coordinate
通常施加外部偏置力以增强相空间区域中的采样，否则将很少观察到。虽然这些实验的典型目标是计算沿偏置坐标的平均力（PMF）的潜力，在这里，我提出了一种方法来构建PMF在多维和沿任意替代自由度。介绍了一种从非平衡单分子拉伸实验中重建多维PMF的方案，并在一系列具有不同相关性的二维势面上进行了测试。重建精度和收敛性从几种方法-这种新的协议，平衡伞采样，和自由扩散-进行了比较，非平衡拉被认为是最有效的。为了方便使用这种方法，这种分析的源代码是免费提供的。
2007-03-20 cond-mat.stat-mech
Explicit formula of energy-conserving Fokker-Planck type collision term for single species point vortex systems with weak mean flow
本文导出了二维单组分点涡系统的动力学方程。我们考虑的情况下（不同于以前考虑的）弱平均流的宏观运动的时间尺度是长于去相关时间，使点涡的轨迹可以近似由一条直线上的去相关时间尺度。当点涡流的数量$N$不太大时，可能是这种情况。利用基于Klimontovich形式的动力学理论，我们导出了一个由扩散项和漂移项组成的碰撞项，其结构类似于Fokker-Planck方程。碰撞项具有几个重要的性质：（a）它包含非局域效应;（b）它保持平均场能量;（c）它满足H定理;（d）它的效应在每个具有相同温度的局域平衡区域中消失。当系统达到全局平衡态时，碰撞项在整个系统内完全收敛到零。
2014-12-16 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Potential Function of Chemically Driven Single Macromolecules via Jarzynski-Type Log-Mean-Exponential Work
将最近发展的涨落定理的方法应用于恒温环境流体中单个大分子的随机动力学，我们建立了两个Jarzynski型等式：（1）在非平衡稳态（NESS）和$\ln P^{ness}(x)$中驱动分子的不可逆热耗散的对数平均指数（LME）之间，（2）分子内力作功的LME与非平衡化学势函数$μ^{ness}(x)$ $\equiv U(x)+k_BT\ln P^{ness}(x)$之间的关系，其中$P^{ness}(x)$是大分子相空间中的NESS概率密度，$U(x)$是其内部势函数。$Ψ$ = $\intμ^{ness}(x)P^{ness}(x)dx$被证明是一个非平衡推广的亥姆霍兹自由能和$ΔΨ$ = $ΔU-TΔS$的非平衡过程，其中$S$ $=-k_B\int P(x)\ln P(x)dx$是吉布斯熵与$P(x)$。热耗散的LME推广了熵的概念，等式定义了远离平衡态的开放系统的热力学势函数。
2005-10-13 cond-mat.stat-mech
Measuring the Temperature of a Mesoscopic Quantum Electron System by means of Single Electron Statistics
利用金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）量子点中$Si/SiO_2$界面处的点缺陷对电子的俘获和发射，测量了介观系统的温度.与以前的报道不同，我们发现Si n-MOSFET中点缺陷的捕获和发射可以与温度相关，最低可达800 mK。在有限量子巨正则系综模型下，利用缺陷中的时域电荷涨落来确定沟道中少量电子气的温度。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Empirical properties of the variety of a financial portfolio and the single-index model
我们调查的品种的股票投资组合在正常和极端天的市场活动。我们发现，品种携带的市场活动，这是不存在于单指数模型的信息，我们观察到，品种的时间演变是不是时间反转周围的崩溃天。得到了单指数模型预测的集合收益率分布的平方变化与平均收益率之间的理论关系。单指数模型能够模拟平方变量的平均行为，但不能定量描述平方变量与集合分布平均收益率之间的关系。经验数据和理论描述之间的差异是更明显的集合分布的平均回报的大正值。其他显着的偏差也观察到极端负值的平均回报。
2000-09-26 cond-mat.stat-mech q-fin.PM q-fin.ST
