Effect of size of nanoparticles on the Wormlike micelle-nanoparticle system
我们研究了纳米粒子的大小对平衡聚合物（蠕虫状胶束）和纳米粒子系统的行为的影响。纳米粒子在体系中的自组织结构显示出从分散网络到非分散簇的形态变化，纳米粒子和平衡聚合物之间的最小接近距离（EVP排除体积参数）增加。纳米颗粒簇（纳米棒、纳米片等）的形状可以通过改变纳米颗粒簇的形状来改变。取决于聚合物基质的密度，而与纳米颗粒的尺寸无关。我们发现，随着纳米颗粒尺寸的增加，纳米颗粒结构发生形态变化的EVP值向较低的值移动。我们还报告说，随着纳米颗粒尺寸的增加，纳米颗粒的堆积减少。因此，它们不与较大尺寸的纳米颗粒形成明确定义的结构。这种堆积的减少是由于表面与体积比的减少，这反过来又减少了表面相互作用。
2018-06-07 cond-mat.soft
A Brownian dynamics algorithm for entangled wormlike threads
我们提出了一个混合布朗动力学/蒙特卡罗算法模拟高度纠缠的半柔性聚合物或细丝的解决方案。该算法结合了布朗动力学的时间步进的方法与一个有效的计划，拒绝移动，导致链交叉或排除体积重叠。该算法允许模拟无限薄，但uncrossable线程的限制，并适合于模拟实验中获得的条件下的解决方案的长肌动蛋白丝。
2006-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stretching semiflexible filaments with quenched disorder
研究了受拉蠕虫链的弧长依赖自发曲率中的猝灭随机性效应。在二维弱弯曲近似下，我们得到了力-伸长曲线和横向涨落宽度的解析结果。我们比较淬火和退火无序，并得出结论，前者不能总是减少到一个简单的变化，在纯系统的刚度。我们还讨论了随机横向力对无自发曲率蠕虫链拉伸响应的影响。
2010-11-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft q-bio.BM
Elasticity of cross-linked semiflexible biopolymers under tension
针对交联生物高分子的力学性质，建立并分析了两条弱弯曲蠕虫状链在张力作用下的力学模型，链间键（交联键）以谐波弹簧表示.在此模型中，我们精确地计算了力-伸长曲线和微分刚度，并讨论了几种极限情况。交叉链接通过减少横向于力和对齐方向的热波动来有效地使链对弯曲。由于交叉连接而产生的额外对齐随着交叉连接的数量和强度的增加而增加，并且对于小的力f最为突出。对于大的f，额外的，交联诱导的延伸是次显性的，除了连接的链刚性和连续沿其轮廓的情况下。在这个组合的限制，我们恢复渐近的弹性弱弯曲蠕虫状链没有约束，加强了四个因素。对于少量或大量的交叉连接，差分刚度的增加可以高达100%。
2013-05-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Linear Dimensions of Adsorbed Semiflexible Polymers: What can be learned about their persistence length?
部分或完全吸附的半柔性聚合物链的构象进行了研究，改变轮廓长度$L$，链刚度，$κ$，和强度的吸附势在很宽的范围内。分子动力学模拟表明，部分吸附链（与“尾巴”，表面附着的“火车”和“环”）是不描述的Kratky-Porod蠕虫状链模型。分析了三维$(\ell_p)$值到二维$(2\ell_p)$增强值的持续长度的交叉，并确定了$L \gg \ell_p$的排除体积效应。实验的解释的后果的建议。验证了吸附阈值与$\ell_p^{-1/3}$成比例关系的预测。
2019-09-13 cond-mat.soft
Stretching Semiflexible Polymer Chains: Evidence for the Importance of Excluded Volume Effects from Monte Carlo Simulation
在稀溶液中的半柔性大分子在非常好的溶剂条件下进行建模的简单立方晶格（$d=3$尺寸）和正方形晶格（$d=2$尺寸），改变链刚度的能量罚$ε_b$链弯曲的自避免行走。在不存在排除体积相互作用的情况下，聚合物的持久长度$\ell_p$将简单地为具有$q_b= \exp(-ε_b/k_BT)$的$\ell_p=\ell_b(2d-2)^{-1}q_b^{-1}$，键长$\ell_b$是晶格间距，并且$k_BT$是热能。使用应用修剪富集Rosenbluth方法（PERM）的Monte Carlo模拟，$q_b$和链长$N$在宽范围（$(0.005 \leq q_b \leq 1, \; N \leq 50000$）内变化，并且还将拉伸力$f$施加到一个链端（将另一端固定在原点）。在不存在该力的情况下，在$d=2$中，从棒状行为（对于小于$\ell_p$的轮廓长度）到膨胀线圈发生单交叉，从而使Kratky-Porod模型无效，而在$d=3$中，发生双交叉，从棒状到高斯线圈（如Kratky-Porod模型所暗示的），然后到由于排除的体积相互作用而膨胀的线圈。如果施加拉伸力，排除体积相互作用的事项的力与延伸的关系，而不考虑链刚度在$d=2$，而基于Kratky-Porod模型的理论被发现工作在$d=3$的刚性链在中间政权的链延伸。虽然$q_b \ll 1$在这个模型中的持久性长度可以估计从键取向…
2011-12-15 cond-mat.soft
Lattice Monte Carlo Simulations of Polymer Melts
我们使用蒙特卡罗模拟研究聚合物熔体组成的完全灵活的和适度的刚性链在键波动模型在体积分数$0.5$。为了减少局部密度波动，我们测试了一个预包装过程的聚合物熔体的初始配置的准备，排除体积相互作用完全打开之前。该过程导致晶格上重叠单体的数量显著更快地减少。这对于模拟非常大的系统非常有用，其中排除体积违规的略微不完全消除的模型的统计特性与严格排除体积的模型的统计特性相同。我们发现，在熔体中的适度刚性链的内部均方端到端的距离可以很好地描述由一个自由旋转链模型与精确估计的键键取向之间的相关性在两个连续的键矢量平衡。不同刚度的链的减少的端到端距离的概率分布图也显示出数据崩溃是优秀的，并且通过理想链的高斯分布很好地描述。然而，虽然我们的结果证实了Wittmer等人发现的链结构因子$S_c(q)$ [Kratky图中的最小值]的高斯统计之间的系统偏差。{EPL{ \bf 77} 56003（2007）。对于熔体中的完全柔性链，当包括链刚度时，我们表明对于可用的链长度，这些偏差不再可见。从集体结构因子估计的均方键长和压缩性略微依赖于链的刚度。
2015-03-03 cond-mat.soft
Excluded volume effects on tangentially driven active ring polymers
本研究通过数值模拟探讨了切向驱动活性环状聚合物的构象与动力学，发现排除体积相互作用显著影响链的尺寸、形状及内部动力学，而长时间旋转运动周期与切向力成反比且与刚性和自排斥无关。
2024-05-08 cond-mat.soft
Scattering from Star Polymers including Excluded Volume Effects
在这项工作中，我们提出了一个新的模型的形状因子的星形聚合物组成的自回避分支。该模型考虑了排除体积效应，并由星形聚合物的两点关联函数导出。我们比较这个模型的小角中子散射（SANS）的测量从聚苯乙烯（PS）的明星沉浸在一个很好的溶剂，四氢呋喃（THF）。结果表明，该模型提供了一个很好的描述散射签名起源于排除体积效应，它明确阐明了一个星型聚合物的全球构象和其组成分支的局部刚度之间的连接。
2014-04-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
Scattering from Colloid-Polymer Conjugates with Excluded Volume Effect
在这项工作中，我们提出的散射函数的共轭体组成的胶体粒子和自避免的聚合物链。该模型直接由两点关联函数导出，并考虑了体积效应。计算的散射函数的胶体和聚合物刚度的几何形状上的依赖性进行了研究。在现有的实验结果相比，我们的模型被发现能够描述的散射签名的胶体聚合物共轭物，并提供额外的构象信息。该模型明确阐明了共轭物的全局构象与其组成成分的微观结构之间的联系。
2014-07-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Droplet transport in a nanochannel coated by hydrophobic semiflexible polymer brushes: the effect of chain stiffness
本文采用非平衡分子动力学模拟方法研究了链刚度对涂有半柔性疏水聚合物的纳米通道内液滴流动的影响。所研究的系统，然后是一个移动的液滴在狭缝通道中，与它的蒸汽共存，并受到周期性的边界条件的流动方向。由末端珠接枝到限制壁的聚合物链由粗粒模型描述，该模型考虑链连接性、排除体积相互作用和局部链刚度。刷的流变学，摩擦和动力学特性的探索在很宽的范围内的持久性长度。我们发现了丰富的行为的聚合物构象和伴随的变化，在广泛的研究聚合物刚度的摩擦性能。对于持久长度小于其轮廓长度的聚合物，随着链的刚性增加，观察到液滴速度的快速降低。我们发现刷的内部动力学和液滴传输特性之间有很强的关系，这可用于通过表面官能化来定制流动特性。刷层的单体，在液滴下，呈现集体的“跑步机带”样动力学，其只能由于接枝链的存在而存在。我们描述了它的变化，在聚合物刚度的变化，二维速度和密度分布的空间延伸。由于液滴的存在下的聚合物刷的变形进行了详细的分析。最后，通过改变液气比来研究液滴-气体相互作用，观察到与在连续液滴之间存在大间隙的液滴的训练相比，彼此靠近流动的液滴的速度增加16%。
2017-10-17 cond-mat.soft
From Heteropolymer Stiffness Distributions to Effective Homopolymers: A Conformational Analysis of Intrinsically Disordered Proteins
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文采用离散化异质蠕虫状链模型研究弯曲刚度变化对聚合物构象的影响，提出将异质链映射为单一有效持久长度的同质链的理论模型，并通过Monte Carlo模拟验证，揭示了柔性片段对链刚度的主导作用及内在无序蛋白构象差异的成因。
2025-11-03 cond-mat.soft
Polymers with self-attraction and stiffness: a generic phase structure
最近，它已被证明，一个二维模型的自吸引聚合物的吸引链段的基础上显示两个相变，类θ崩溃之间的溶胀聚合物和球状状态和另一个球状状态和聚合物晶体。另一方面，正则模型的基础上吸引单体的晶格网站显示只有一个：标准的三临界θ崩溃过渡。在这里，我们表明，通过考虑这两个模型与刚度的增加，这两个模型显示相同的通用相图。事实上，我们声称，任何二维模型的一个自吸引的单一聚合物在溶液中的基础上，完全体积排除的骨干与各向同性短程吸引力应该显示这种相同的相结构。我们指出氢键聚合物的模型来证明这一观察。在三维空间中，我们注意到可能出现不止一个晶相。
2008-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-consistent field theory of semiflexible nematics: Density-nematic coupling, anisotropic elasticity, and defect core sizes
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）
通过自洽场理论，研究半柔性链在向列相中的线性响应，揭示密度-向列序耦合对向列态稳定性的影响，并解释Frank弹性常数、关联长度与+1/2向错核心尺寸的关系。
2026-11-10 cond-mat.soft
Equilibration of Long Chain Polymer Melts in Computer Simulations
研究了制备长链聚合物平衡熔体的几种方法。我们表明，标准的方法，其中一个开始与正确的端到端的距离随机安排在模拟细胞的链的合奏，并迅速引入排除体积，导致变形短的长度尺度。这种变形对于长链来说是最强的，并且只有在链移动了它们自己的尺寸之后才松弛。示出两种方法来克服这种局部变形的链。一种方法是首先预填充高斯链，这减少了系统中的密度波动，然后逐渐引入排除体积。第二种方法是双枢轴算法，其中在一对链上形成新的键，创建两个新链，每个新链与原始链都有很大不同。我们证明了这些方法的有效性的线性珠弹簧聚合物模型与零和非零的弯曲刚度，但该方法适用于更复杂的架构，如支化和星形聚合物。
2003-06-02 cond-mat.soft
Unraveling the glass-like dynamic heterogeneity in ring polymer melts: From semi-flexible to stiff chain
本研究通过分子动力学模拟探究链刚度与单体密度对环形聚合物熔体动静态行为的影响，发现非高斯性随密度和刚度增强，回转半径与密度的关系受链刚度调控，且键断裂动态非均匀性与非高斯性耦合，为理解其动力学机制提供新见解。
2023-08-09 cond-mat.soft
Local structure controls shear and bulk moduli in disordered solids
用于研究物质力学响应的范例模型系统是点原子的随机网络、随机球填充或简单晶格，所有这些模型都假设粒子/原子之间的中心力相互作用。这些模型中的每一个都在空间排列和粒子之间的相关性方面有所不同。反过来，这反映在剪切（G）和压缩（K）弹性模量的广泛不同的行为中。以G、K和它们的比率编码的宏观弹性与微观晶格结构/有序之间的关系尚不清楚。我们提供了一个定量的分析之间的联系的局部取向秩序和弹性的模型非晶态固体具有不同的内部微观结构，侧重于两个相反的限制包装（强排斥体积）和网络（无排斥体积）。该理论预测，在包装，局部取向秩序，由于排除体积导致较少的非亲和性（更软或更大的刚度）压缩下比剪切下。这导致G/K值较低，这是一种缺乏微观解释的有据可查的现象。该理论还提供了一个很好的一个参数描述的弹性压缩乳液在较宽的范围内的包装分数与实验数据相比。
2016-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Monte Carlo Simulations of Lattice Models for Single Polymer Systems
用Monte Carlo方法研究了线性高分子链在稀溶液中的行为，并采用了截断的Rosenbluth方法，得到了链长为$N \sim {\cal O}(10^4)$的线性高分子链.基于固定键长的标准简立方晶格模型（SCLM）和键长介于$2$和$\sqrt{10}$之间的键涨落模型（BFM），研究了简立方晶格上的自回避行走（SAW）、无规行走（RWs）和不可逆无规行走（NRRWs）描述的聚合物链的构象.除了柔性链，我们还将我们的研究扩展到由弯曲势控制的不同刚度的半柔性链。从取向相关性提取的链的持久长度估计的所有情况下。我们表明，链的基础上BFM是更灵活的比那些基于SCLM为一个固定的弯曲能量。这两个晶格模型之间的微观差异进行了讨论，并在文献中给出的标度律的理论预测检查和验证。我们的模拟澄清，一个不同的映射比率之间的粗粒度模型和原子现实的描述聚合物是需要在粗粒度的方法，由于不同的交叉渐近行为。
2015-03-03 cond-mat.soft
Topological comparison of flexible and semiflexible chains in polymer melts with $θ$-chains
本文通过蒙特卡洛和分子动力学模拟证明聚合物熔体中的链与θ链在结构和拓扑上一致，其纽结概率和尺寸均偏离理想链，且差异源于小纽结抑制，说明熔体链可由对应θ链近似再现。
2024-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
