Polymer dynamics in time-dependent periodic potentials
用主方程方法研究了含时外势作用下离散高分子的动力学行为。我们考虑了势态的随机和确定性开关机制,给出了计算晶格上含时周期势中具有内部结构的分子定态性质的基本方程。作为例子,我们考虑了标准和改进的Rubinstein-Duke聚合物,计算了它们在两态非对称闪光势和对称行波势下的平均漂移和有效扩散系数。通过改变聚合物的长度,我们发现了由反弹效应引起的电流反转,这种现象只存在于具有内部结构的分子中。这些结果强烈依赖于聚合物类型。我们还注意到较长聚合物的传输相干性增加。
2008-06-24 cond-mat.stat-mech
Compounding formula approach to chromatin and active polymer dynamics
Aoyama Gakuin University(青山学院大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学)
本文提出基于复合公式的分析框架,用于研究染色质和活性聚合物的非平衡动力学,揭示了不同尺度行为及应用广泛性。
2026-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The circular Kardar-Parisi-Zhang equation as an inflating, self-avoiding ring polymer
我们考虑二维圆形界面的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程,不受标准小斜率和无悬突近似的约束。使用自适应方案的数值模拟,使我们能够阐明完整的时间演化之间的交叉短时间政权与自避免环或2D囊泡的界面波动,和长时间政权的Tracy-Widom分布预计这种几何形状。对于较小的噪声幅度,缩放行为仅属于后一种类型。大的噪声也被认为是重整化裸露的物理参数的环,类似于类似的参数重整化平衡三维膜。我们的结果对二维尺度不变系统的相关普适性类之间的关系具有特别重要的意义。
2013-12-30 cond-mat.stat-mech
Thermal noise properties of two aging materials
在这个讲座中,我们回顾了两种老化材料的热噪声特性的几个方面:聚合物和胶体玻璃。在聚合物的骤冷之后和凝胶从流体状到固体状状态的转变期间进行测量。测量了两种噪声:电噪声和机械噪声。对于这两种材料,我们已经观察到,电噪声的特点是由一个强大的不稳定性,这会导致一个很大的违反波动耗散定理(FDT)在老化时间,并可能持续几个小时,在低频率。研究了这些间歇信号的统计特性及其对聚合物的淬灭速度或凝胶样品浓度的依赖性。结果与最近的老化模型,预测间歇性的动态定性协议。对于机械噪声,结果尚不清楚。在聚合物的机械热噪声仍然是间歇性的,而对于凝胶的FDT的违反,如果它存在,是非常小的。
2005-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stochastic lattice models for the dynamics of linear polymers
线性聚合物被表示为跳跃的reptons链和他们的运动被描述为一个随机过程的晶格。这种公认的粗略近似仍然抓住了聚合物运动的基本物理学,即作为聚合物长度函数的普遍性质。动力学特性不仅取决于静态特性,还取决于运动规律。跳跃概率的微小变化可以导致不同的普遍行为。特别是罗斯动力学和爬行之间的交叉是由允许的跳跃的类型和强度控制的。的属性进行了分析,使用计算方案的基础上与一维自旋系统的类比。它导致中长聚合物的准确数据。这些外推到任意长的聚合物,通过有限尺寸缩放分析。指数和交叉功能的更新时间和扩散系数进行了讨论,为各种类型的运动。
2010-04-14 cond-mat.stat-mech
Reconfiguration, swelling and tagged monomer dynamics of a single polymer chain in Gaussian and non-Gaussian active baths
在这篇专题综述中,我们给出了一个概述的结构和动力学的一个单一的聚合物链在活性浴,高斯或非高斯。本文首先讨论了单柔性或半柔性线性高分子链在热噪声和有源噪声作用下的动力学行为。主动噪声具有高斯或非高斯分布,但具有记忆性,这说明了活性浴粒子的持续运动。这种有限的持久性使得链的重新配置动力学与纯热的情况相比变慢,并且链膨胀。主动噪声还导致标记的单体的超扩散或弹道运动。我们详细介绍了所有的计算,但主要集中在分析上的准确或几乎准确的结果的主题,从我们的小组在最近几年。此外,我们简要地提到其他团体的重要工作,包括我们的一些新的结果。本文最后指出了活性浴中聚合物链在生物学方面的意义及其未来的发展方向。
2022-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Noise-induced rectification in out-of-equilibrium structures
考虑了高斯白噪声和含时周期外力作用下过阻尼粒子在随机势面上的运动。无规势被建模为由点粒子与无规聚合物的相互作用产生的势。无规聚合物是由一组有限的可能的单体类型通过某种随机过程组成的。该过程被假定为达到非平衡定态,这意味着无规聚合物的每一个实现都可以被认为是一个非平衡结构。我们表明,当每个单体上的电势分布是对称的时,粒子在这种随机介质上的净通量是非零的。我们证明,这种棘轮现象是一个后果的随机过程产生的聚合物的不可逆性。相反,当生成聚合物的过程处于平衡时(因此满足细致平衡条件),系统不能校正运动。我们计算了一个简单的模型的绝热极限的粒子的净通量,我们测试我们的理论预测通过Langevin动力学模拟。我们还表明,在绝热极限之外,系统还表现出电流反转以及扩散系数作为强迫振幅的函数的非单调依赖性。
2019-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The weak noise theory of the O'Connell-Yor polymer as an integrable discretisation of the nonlinear Schrodinger equation
本文求解了半离散 O'Connell-Yor 有向聚合物的弱噪声理论,证明其大偏差机制对应一个可积的非线性 Schrodinger 方程离散系统,并通过逆散射法和 Fredholm 行列式框架求得通解,从而推导出自由能大偏差率函数及其向 KPZ 方程的收敛性。
2023-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Electrical noise properties in aging materials
电热噪声已被测量在两个老化的材料,胶体悬浮液(Laponite)和聚合物(聚碳酸酯),呈现非常缓慢的松弛向平衡。在凝胶从流体状到固体状状态的过渡期间和聚合物的淬火后进行测量。对于这两种材料,我们已经观察到,电噪声的特点是由一个强大的不稳定性,这会导致一个很大的违反波动耗散定理(FDT)在老化时间,并可能持续几个小时,在低频率。研究了这些间歇信号的统计特性及其对聚合物的淬灭速度或凝胶样品浓度的依赖性。结果与最近的老化模型,预测间歇性的动态定性协议。
2004-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamical Entanglement and Cooperative Dynamics in Entangled Solutions of Ring and Linear Polymers
了解缠结如何影响聚合物复杂流体的行为在许多领域都是一个公开的挑战。为了阐明稠密聚合物溶液中纠缠的性质和后果,我们提出了一种新的方法:“动态纠缠分析”(DEA),从纠缠链的成对位移关联中提取时空纠缠结构.通过将这种方法应用于大规模线性和无结,非级联环聚合物的分子动力学模拟,我们发现了一个强大的和意想不到的合作动力学:纠缠链之间的相互夹带的足迹。我们表明,DEA是一个强大的和敏感的探针,揭示了以前未被注意到的,和建筑相关的,时空结构的动态纠缠在聚合物溶液。我们还提出了一个平均场近似我们的分析,提供了以前未得到充分重视的物理见解到通用纠缠聚合物的动力学。我们设想DEA将是有用的,以分析在通用聚合物系统,如共混物和复合材料的纠缠的动态演变。
2020-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized Langevin Equation Formulation for Anomalous Polymer Dynamics
为了复制异常的东西,广义Langevin方程(GLE)是一类具有亚扩散或超扩散性质的随机动力系统,近年来得到了广泛的应用。出于一个具有异常动力学的系统是否可以具有GLE公式的问题,在这里我考虑聚合物物理,其中亚扩散行为是常见的。我提供了一个确切的推导GLE幻影劳斯聚合物,andby识别聚合物对当地菌株的反应,我认为的情况下,GLE制定的自避免聚合物和聚合物易位通过一个狭窄的孔在膜。在聚合物物理学中,异常动力学对应于GLE的实例的数量似乎相当普遍。
2010-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cooperative Dynamics in Unentangled Polymer Fluids
我们提出了一个广义朗之万方程的相互作用半柔性聚合物链的动力学,经历缓慢的合作动力学。计算的高斯分子间质心和单体势,其中进入GLE,在定量协议与计算机模拟数据。实验观察到的,短时间的亚扩散制度的聚合物均方位移,出现在这里从分子内和分子间的平均力势之间的竞争。
2001-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Spontaneous formation of helical states in polymer chains via molecular dynamics simulation
采用等温分子动力学模拟再现了聚合物塌缩的分子过程。通过连续空间中的无规行走得到初始高分子链。两个潜在的模型被认为是代表单体之间的短程相互作用。测量了聚合物塌陷过程中的各种结构性质,并观察到不同的塌陷途径。在低温下,我们得到了一个自发的螺旋态的坍缩。
2006-05-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer Dynamics in Repton Model at Large Fields
对Rubinstein-Duke repton模型中大场下的聚合物动力学进行了理论研究。用简单的图解法和不对称简单排阻模型的类比法分析了聚合物的蠕动动力学。结果发现,对于聚电解质的漂移速度指数下降的函数的外部字段的指数依赖于聚合物的大小和奇偶性,而对于聚两性电解质的漂移速度是独立的聚合物链的大小。然而,对于由带电嵌段和中性嵌段组成的聚合物,漂移速度接近由中性嵌段的尺寸决定的恒定极限。通过密度矩阵重整化群技术的大量数值计算支持的理论论点。
2003-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probabilistic Phase Space Trajectory Description for Anomalous Polymer Dynamics
最近的研究表明,对于单个聚合物系统,如幻影Rouse,自回避Rouse,Zimm,爬行和通过膜中的窄孔易位;以及对于多聚合物系统,如聚合物熔体在纠缠状态下,聚合物的标记单体的异常动力学的相空间轨迹由广义Langevin方程(GLE)鲁棒地描述。在这里,我表明,所有这些经典的异常动力学的单聚合物的相空间轨迹的概率分布是一个分数布朗运动(FBm),而聚合物熔体之间的纠缠制度和最终的扩散制度的动态表现出小,但系统的偏差从FBm。
2011-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mesoscale simulations of polymer dynamics in microchannel flows
采用细观尺度数值模拟方法研究了方形微通道内柔性聚合物在Poiffille流作用下的非平衡结构和动力学性质。链长和流动强度系统地变化。两个运输制度,相应的弱约束和强约束。对于强约束,传输特性是独立的聚合物长度。短聚合物的长时间翻滚动力学的分析产生非周期性运动与流动强度的次线性依赖。我们发现构象以及动力学性质的明显差异,从简单的剪切流得到的结果。
2007-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of polymer translocation and straightening
当柔性聚合物被吸入局部小孔时,链最初只能局部响应,随后的非平衡过程与张力沿链骨架的传播一致。我们分析了这个动态过程,考虑到不均匀拉伸的聚合物与流体力学相互作用。对吸收时间的早期公式进行了批评,并提出了新的公式以及相关动力学变量的时间演化。
2007-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous Polymer Dynamics Is Non-Markovian: Memory Effects and The Generalized Langevin Equation Formulation
任何关于聚合物物理学的第一门课程都教导聚合物的标记单体的动力学是有害的亚扩散,即,对于某些$α<1$,标记单体的均方位移随着$t^α$增加,直到聚合物的末端弛豫时间$τ$。超过时间$τ$,标记单体的运动变为扩散。聚合物物理学中异常动力学的经典例子是单一聚合物系统,如幻影劳斯(Phantom Rouse)、自回避劳斯(Self-avoiding Rouse)、自回避齐姆(Self-avoiding Zimm)、爬行(reptation)、通过膜中窄孔的易位(translocation through a narrow pore in a membrane)和多聚合物系统,如聚合物熔体。在这篇教学论文中,我报告说,所有这些情况下的聚合物系统的异常动力学的特点是强大的幂律记忆内核内的{ \it统一}广义朗之万方程(GLE)计划,因此,是非马尔可夫。幂律记忆核的指数与聚合物对局部应变的弛豫响应有关,并且来自聚合物的平衡统计物理。在这些系统中的聚合物的标记的单体的异常动力学,然后通过波动耗散定理(FDT)从幂律记忆内核的GLE再现。使用这个GLE制定我进一步表明,这些聚合物系统上的(弱)施加的字段所造成的漂移的特性也得到了相应的内存内核。
2010-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rotational dynamics of entangled polymers
综述和推广了聚合物转动动力学的一些最新结果。在这里,我们专注于松弛的聚合物,无论是灵活的或半灵活的,最初包裹在一个刚性杆。我们还研究了稳定的聚合物旋转所产生的恒定扭矩的棒。摩擦力和熵力的相互作用导致了复杂的动力学行为,其特征在于非平凡的普适指数。结果是基于广泛的模拟聚合物进行劳斯动力学和分析方法,使用力平衡和缩放参数。分析结果与模拟结果基本一致,表明简化方法可以正确地捕捉旋转聚合物的复杂动力学行为。
2014-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dependence of the viscosity on the chain end dynamics in polymer melts
我们比较Rubinstein-Duke模型爬行的模型,其中的边界动力学是通过计算聚合物熔体的粘度修改。的问题是研究粘度是否是由聚合物末端的动力学或聚合物的拉伸的细节决定的。为此,确定了可以通过拉伸识别的格子气模型的粘度对颗粒密度的依赖性。我们表明,拉伸的聚合物的粘度的绝对值的缩放极限的非常长的链的影响是远远大于边界动力学的影响,而修正的缩放的粘度取决于显着的边界动力学的细节。
2003-01-20 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
Poisson Bracket Formulation of Nematic Polymer Dynamics
我们制定的动力学理论,从微观泊松括号的方法。我们发现,泊松括号之间的指向矢和动量依赖于(Maier-Saupe)序参量的相位。我们用它来推导应变率的应变指向矢的反应耦合。此外,我们发现,局部动力学分解的聚合物开始重叠。我们提供了两种结果的物理图像。
1999-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spanning trees for the geometry and dynamics of compact polymers
使用曼哈顿晶格上的紧凑聚合物到生成树的映射,我们精确地计算了无限温度下的平均弯曲数。然后,我们发现,在高温近似下,作为弯曲刚度和聚合物弹性的函数的系统的能量。我们确定了紧凑的聚合物的松弛的通用机制,然后赋予该模型与物理动机的动力学在方便的框架树。淬火后发现时效和磁畴粗化。我们解释慢动力学的能量和动力学之间的几何互连。
2010-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Point force manipulation and activated dynamics of polymers adsorbed on structured substrates
我们研究了吸附聚合物在结构化基底上受局部点力驱动的活化运动,我们的理论适用于单个聚合物的实验,例如,使用扫描力显微镜的尖端拖动聚合物,我们考虑了柔性和半柔性聚合物,侧表面结构由双阱或周期势表示。的动力学是由扭结样的激发,我们计算的形状,能量和临界点力。热激活运动的进行通过在施加力的点处的扭结-反扭结对的成核以及随后的扭结和反扭结的扩散分离来进行。在被驱动聚合物的稳态下,集体扭结动力学可以用一维对称的简单排斥过程来描述。
2005-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Canonical Distribution Functions in Polymer Dynamics: II. Liquid--Crystalline Polymers
本文采用准平衡近似作为一种系统的工具,解决了从液晶聚合物动力学模型导出本构方程的问题。它演示了如何液晶聚合物的动力学模型可以近似在一个系统的方式,如何规范的分布函数可以从最大熵原理和如何本构方程推导出来。数值实现的本构方程的基础上的内在的对偶结构的准平衡流形,从而推导出的开发和说明特定的例子。最后,准平衡近似的准确性的措施,提出了可以实施到数值积分的本构方程。
2002-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conformations and dynamics of active star polymers
我们研究了活性星形聚合物的构象和动力学。分析表明,活性星型聚合物的拉伸行为与活性直链有很大的不同。的构象和键-键的相关性的目视检查揭示了一个更好的协调的星型聚合物的对齐和协调的债券比线性对应物。在高的作用力值下,该结构显著影响链延伸转变。被动星型聚合物的形状因子和臂非球面度比的比例律与被动情况下的主动力值低于过渡相吻合。对于高于过渡范围的值,这些量的缩放切换到不同的值。
2022-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassiness and Heterogeneous Dynamics in Dense Solutions of Ring Polymers
了解拓扑约束如何影响溶液中聚合物的动力学是任何聚合物理论的基础,尤其是环的熔体。这些聚合物可以折叠成褶皱和充满空间的物体,但它们显示出大量的拓扑约束。为了理解它们的作用,在这里,我们系统地探测在不同密度的环的解决方案的响应“随机钉扎”扰动。我们发现,这些扰动触发非高斯和异质动力学,最终导致非遍历和玻璃行为。然后,我们推导出通用的标度关系的值的溶液密度和聚合物的长度标志着在未扰动的解决方案中的玻璃化的发病。最后,我们直接连接环的异构动力学与它们的空间组织和相互渗透。我们的研究结果表明,从线性聚合物系统中观察到的典型行为的偏差可能源于特定于体系结构(线程)的拓扑约束。
2017-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer dynamics in time-dependent Matheron-de Marsily flows: An exactly solvable model
我们引入了一个新的随机分层介质模型,扩展了Matheron-de Marsily模型:在这里,我们允许流量随时间变化。对于这样的分层结构,我们精确地解决了单个粒子的运动方程,也为聚合物建模为劳斯链。结果显示了丰富多样的动力学模式。
2000-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Intermolecular effects in the center-of-mass dynamics of unentangled polymer fluids
我们研究了非纠缠聚合物熔体的反常动力学。所提出的运动方程正式涉及的异常质心扩散,在计算机模拟和实验中观察到的,有效的分子间平均力势的性质。导出了两种聚合物质心间势的解析高斯核形式,与计算机模拟结果一致,并给出了运动方程的解析解.计算的质心动力学的特征在于由初始subdiffusive制度,持续的空间范围内的分子间平均力势,和时间间隔短于第一个分子内弛豫时间,在协议与实验和计算机模拟的未缠结的聚合物熔体动力学。
2001-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Canonical Distribution Functions in Polymer Dynamics: I. Dilute Solutions of Flexible Polymers
准平衡或最大熵近似是为了从聚合物动力学的动力学模型导出本构方程。它示出了一般和说明的一个例子,如何从最大熵原理,如何从宏观和本构方程,以及如何这些本构方程可以实现数值正则分布函数。此外,准平衡近似的准确性的措施,提出了可以评估,而整合的本构方程。在考虑的例子中,它被证实,近似的精度增加,包括更多的宏观变量。在定常拉伸流动中,我们发现在线圈-拉伸过渡区上方需要包含更多的宏观变量,以达到与下面相同的精度。
2002-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous diffusion for active Brownian particles cross-linked to a networked polymer: Langevin dynamics simulation and theory
定量地理解活性布朗粒子(ABP)与粘弹性聚合物环境相互作用的动力学是一个科学挑战。它是密切相关的几个跨学科的主题,如聚合物基质中的活性胶体的微观流变学和在体内的染色体或细胞骨架网络的非热动力学。本文基于Langevin动力学模拟和解析理论,对以ABP为中心交联剂的星型功能性聚合物$f$的粘弹性活性体系进行了深入的研究。我们观察到,ABP交联剂,尽管其自推进运动,达到了积极的亚扩散与缩放$\langleΔ\mathbf{R}^2(t)\rangle\sim t^α$与$α\leq 1/2$,通过从聚合物的粘弹性反馈。与直觉相反,当ABP由较大的推进速度驱动时,表观异常指数$α$变得较小,但与聚合物的官能度$f$或边界条件无关。我们提出了一个精确的理论,并表明,该运动的活性交联剂是一个高斯非马尔可夫过程,其特征在于两个不同的幂律位移相关。在中等P{é}clet数下,它似乎表现为具有Hurst指数$H=α/2$的分数布朗运动,而在高P{é}clet数下,聚合物环境中的自推进噪声导致均方位移($\sim \ln t$)的对数增长和速度自相关衰减为$-t^{-2}$。我们证明了活性交联剂的异常扩散是精确描述的分数朗之万方程与两个不同的随机噪声。
2020-08-14 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamic density functional study of a driven colloidal particle in polymer solutions
动态密度泛函(DDF)理论和标准布朗动力学模拟(BDS)被用来研究胶体粒子在聚合物溶液中的漂移效应,无论是理想的和相互作用的聚合物。分析了不同漂移率下稳态密度分布和总感应电流的结构。我们发现很好的协议与BDS,这给了支持的DDF理论的假设。的密度分布的定性方面进行了讨论,并与最近的结果驱动胶体在一维通道和理想的解决方案限制的解析展开。
2003-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biopolymer dynamics driven by helical flagella
微生物鞭毛虫通常栖息在聚合物材料的复杂悬浮液中,这可以影响运动微生物的游泳速度、无柄细胞的滤食和生物膜的产生。目前有必要更好地了解附近的活性细胞或鞭毛的聚合物的基本动力学如何影响这些不同的现象,特别是流体动力学和立体的影响,一个旋转的螺旋丝上悬浮的聚合物。我们的斯托克斯动力学模拟表明,作为一个固定的旋转螺旋泵流体沿其长轴,聚合物径向向内迁移,同时被拉长。我们观察到,螺旋的致动倾向于增加在其渗透体积内发现聚合物材料的概率。对于较长的聚合物,在螺旋附近聚合物的这种积累更强。我们进一步分析了随机工作的螺旋上的聚合物,并表明,这个数量是积极的平均和增加与聚合物的轮廓长度。
2017-06-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Critical Phenomena of Polymer Solutions
最近,H。Tanaka和他的同事(Phys.Rev.E,65,021802,(2002))。根据他们的实验,粘度的动态临界指数y_c随分子量的增加而急剧下降。本文用模耦合理论计算了非线性流体动力相互作用重整化的动力学系数。我们预测,随着分子量的增加,临界粘度发散将被抑制。计算了扩散常数和动态结构因子。本研究结果明确表明,聚合物溶液的临界动力学应该受到一个额外的时空尺度的影响,聚合物溶液的内在,并与田中,等人的实验是一致的。
2003-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of Polymers: a Mean-Field Theory
我们推导出一个一般的平均场论的非均匀聚合物动力学,理论的形式已被推测和广泛应用,但迄今为止没有推导出来。我们的方法涉及一个功能的积分表示的马丁-Siggia-Rose型描述的确切的多链动力学。一个鞍点近似的生成功能,涉及的条件下,MSR行动是固定的集体密度场$ρ$和共轭MSR响应场$ϕ$,产生所需的动力学平均场论。除了澄清适当的结构,平均场论平衡,我们的研究结果有影响的聚合物动力学的数值研究,包括混合粒子场模拟技术,如单链平均场方法(SCMF)。
2013-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of polymers: classic results and recent developments
在本章中,我们回顾了聚合物动力学的概念和理论。我们认为这是一个介绍的主题,为科学家专门从事其他子领域的统计力学和凝聚态理论,所以,为了读者的参考,我们开始一个简短的审查的平衡静态性质的聚合物系统。最注意的是支付给非纠缠聚合物系统的动力学,除了经典的劳斯和Zimm模型,我们回顾了一些最近的缩放和分析概括。对纠缠系统的动力学也作了简要的回顾。特别注意的是相对较弱的理解的高分子系统的拓扑状态和可能的方法来描述其动力学的讨论。
2017-07-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Polymerization dynamics of double-stranded biopolymers: chemical kinetic approach
双链聚合物,如肌动蛋白丝的聚合动力学,研究理论上使用简单的化学动力学模型,明确考虑到一些微观细节的聚合物结构和原丝之间的横向相互作用。通过考虑所有可能的分子构型,得到了双链聚合物在一端生长和两端生长时的生长速度和色散的精确解析表达式。精确的理论计算相比,近似的多层模型,只考虑有限数量的最相关的聚合物配置的预测。我们的理论方法被应用于分析单个肌动蛋白丝的生长和波动动力学的实验数据。
2004-11-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Reaching large lengths and long times in polymer dynamics simulations
本文提出了一种模拟聚合物体系动力学的格点模型。每个聚合物被表示为单体链,驻留在面心立方晶格的最近邻位点的序列上。聚合物是自回避和相互回避的行走:没有一个晶格位置被一个以上的聚合物访问,也没有相同的聚合物离开它后重新访问。动力学通过一个晶格间距上的单单体位移发生。为了证明该模型的高计算效率,我们模拟了一个密集的二元聚合物混合物与排斥最近邻的两种类型的聚合物之间的相互作用,并观察相分离了很长一段时间。模拟由总共46,080个聚合物组成,每个聚合物100个单体,在具有13,824,000个位点的晶格上,相互作用强度为0.1 kT。在最后20年的时间里,磁畴增长被发现是d(t)~ t^1/3,正如对所谓的“模型B”系统的预期。
2003-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ejection dynamics of a ring polymer out of a nanochannel
我们采用理论分析和三维朗之万动力学模拟研究了环状聚合物从圆柱形纳米通道中的喷射动力学。环状聚合物的喷射动力学表现出两个政权一样,线性聚合物,取决于相对长度的链相比,通道。对于长度$N$大于临界链长$N_{c}$的长链,在该临界链长下,链刚好完全占据纳米通道,由于较大的熵拉力,与相同长度的线性链相比,环状聚合物的喷射更快;而对于短链,($N<N_c$),环聚合物需要更长的时间从通道中喷出,这是由于在经历扩散之前到达通道出口的距离更长。熵拉力这些结果可以帮助理解许多生物学过程,如细菌染色体分离。
2011-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Interfacial Slip in Sheared Polymer Blends
我们发展了一个动态自洽的场论,没有任何可调参数,在剪切下的非缠结聚合物共混物。我们的模型考虑了聚合物之间的相互作用,使人们能够计算剪切自洽下的局部流变学,微观结构和聚合物链的构象的演变。利用该模型研究了聚合物共混体系的剪切界面动力学行为,并与分子动力学模拟进行了定量比较。我们发现这两种方法之间有很好的一致性。
2004-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tracking Cluster Continuity and Dynamics in Time-Series Data: Application to Chromatin Polymer Simulations
本研究提出一种增强的团簇动力学分析方法,利用分子动力学模拟时间序列数据追踪团簇连续性,成功应用于染色质聚合物模型,揭示了团簇在时空域的渗流转变,证明该方法能捕捉复杂的随时间变化的团簇动力学。
2025-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Behavior of passive polymeric tracers of different topologies in a dilute bath of active Brownian particles
通过二维模拟研究了稀薄活性粒子浴中不同拓扑被动高分子示踪剂的动力学,发现活性粒子积累诱导的臂配对使星型高分子在高活性下展现独特动力学行为。
2025-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Structure and Dynamic Evolution of Interfaces between Polymer Solutions and Gels and Polymer Interdiffusion: A Molecular Dynamics Study
本研究通过粗粒化分子动力学模拟,揭示了自由聚合物从溶液扩散进入凝胶的界面动态演化过程,发现界面张力与宽度随浓度增加而增大,并观察到逾渗转变现象。
2024-12-16 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech