Apex Exponents for Polymer--Probe Interactions
我们认为，自避免聚合物附着在一个不可穿透的探针的尖端。标度指数$γ_1$和$γ_2$表征聚合物通过一端或在其中点处附着的构型的数量，其随尖端的角度连续变化。这些顶点指数的计算分析$ε$ -展开，并在三维模拟数值。我们发现，当聚合物可以通过附着点移动时，它通常会滑向一端;顶点指数量化了穿过探针眼的熵障碍。
2004-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic Elasticity of Twist-Storing Polymers
研究了扭转约束聚合物的统计力学。聚合物被建模为具有弯曲刚度A kT和扭转刚度C kT的波动杆。在这样的模型中，热弯曲波动通过关系Lk = Tw + Wr在几何上耦合到所施加的扭矩。我们探讨这种耦合，并找到我们的模型和最近的实验结果之间的预测一致的单双链DNA分子。该分析提供了微观扭转刚度（在螺旋重复上平均）的实验测定。使用C=109 nm获得理论和实验之间的定量一致性。该理论进一步预测了弯曲波动引起的有效扭转刚度的热降低。最后，我们发现一个小的反射的分子手性的实验数据和解释它的DNA双链体的扭曲-拉伸耦合。
1998-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Ideal Polymers near Scale-Free Surfaces
聚合物的允许构型的数量由于排斥表面的存在而减少，导致它们之间的熵力。我们发展了一种方法来计算熵力，详细的压力分布，长理想聚合物附近的无标度排斥表面。对于无限聚合物，单体密度与放置在聚合物末端的点处的电荷的导电表面附近的静电势有关。然后，在静电问题中，聚合物表面上的压力与电荷密度分布有关。我们推导出明确的压力分布和单体密度的理想聚合物附近的二维或三维楔，并在三维的圆锥体的表达式。聚合物的压力在尖角附近以类似于（但不相同于）导电表面附近的电场发散的方式发散。我们提供的形式主义计算的所有组成部分的总的力量的情况下，没有轴对称。
2014-02-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elastic Lattice Polymers
我们研究了一个“弹性”晶格聚合物模型，其中固定数目的单体$m$由具有波动长度$l$的自回避行走承载。我们表明，存储的长度密度$ρ_m = 1 - <l>/m$规模渐近为大$m$为$ρ_m=ρ_\infty(1-θ/m + ...)$，其中$θ$是聚合物的熵指数，使$θ$可以确定从分析$ρ_m$。我们进行模拟的弹性晶格聚合物回路与各种大小和结，在其中我们测量$ρ_m$。由此产生的估计支持的假设，指数$θ$是由素数结的数量，而不是由它们的类型。然而，如果结存在，我们观察到强烈的校正缩放，这有助于理解如何节之间的熵竞争是由链的有限长度的影响。
2010-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Segment-Scale, Force-Level Theory of Mesoscopic Dynamic Localization and Entropic Elasticity in Entangled Chain Polymer Liquids
我们开发了一个段尺度，基于力的理论的故障的非纠缠劳斯模型和随后出现的各向同性介观本地化和熵弹性链聚合物液体中的遍历性恢复各向异性爬行运动的情况下。该理论是制定在构象N-动态序参数广义朗之万方程的方法。它是使用场论高斯线程模型的聚合物结构和封闭的普遍方式在链动态二阶矩矩阵的水平。物理思想是，各向同性Rouse模型由于时间持续的分子间接触的动力学出现而失败，所述时间持续的分子间接触由局部链不可交叉性、长程聚合物连接性和链运动的自洽处理以及阻碍它的动态力的综合影响确定。介观局域化长度（管直径）和涌现弹性预测与实验接近定量一致。此外，起始链长的比例与半稀释交叉浓度与一个现实的数值前因子。不同的预测作出各种非对角关联函数，量化的动态本地化的聚合物构象的完整的空间结构。由于局部不可交叉性约束和/或链内结合弹簧被软化，预测管直径膨胀，直到其达到链回转半径，在该点缠结局部化以不连续的方式消失。一个完整的动态相图的破坏介观局域化的构造，这是定性与模拟和聚合的纠缠度的经典概念一致。
2016-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic Elasticity of Weakly Perturbed Polymers
考虑到不等价的固定力和固定长度的合奏在弱力制度，状态方程推导出描述的平衡扩展或压缩的一个理想的高斯聚合物链响应于施加的力，以这样的方式，计算出的未拉伸标量端到端的分离是随机线圈的大小，而不是零。从而修改了聚合物链的熵-弹簧模型，使得为了计算的目的，弹簧是有限的而不是零未拉伸长度。这些力的法律被证明是一致的观察从拉伸实验上进行的单个DNA分子，其中所测量的延伸接近非零极限的外力减少。当用来描述单链动力学，这种方法产生一个单一的指数松弛表达式的短高斯链（珠弹簧哑铃），当最初压缩或扩展放松到一个状态，具有随机线圈端部分离，与Rouse模型的结果一致。推导出一个方程，描述了一个带电的，拴在一起的链的拉伸响应到一个弱电场（可能会发生在电泳），计算不可行的传统方法。最后，熵的工作所需的表达式，使链的两端在一起，从随机线圈配置，推导出与胡克的结果。
2001-01-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-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
Driven polymer translocation into a channel: Iso-flux tension propagation theory and Langevin dynamics simulations
采用等通量张力传播（IFTP）理论和Langevin动力学（LD）模拟方法研究了通道驱动聚合物迁移的动力学过程，即聚合物迁移到狭窄的通道中，通道中的单体受到驱动力$f_{\rm c}$ .在高驱动力极限下，无论沟道宽度如何，IFTP理论预测移位时间的$τ\propto f_{\textrm{c}}^β$，其中$β=-1$是力标度指数。此外，LD数据表明，对于一个非常窄的通道拟合只有一个单一的文件的单体，由于在通道内的子链的熵力不起重要作用的易位动力学，和力指数$β= -1$的力的大小无关。随着通道宽度的增加，通道内的子链的可能的空间构型的数量变得显著，并且所产生的熵力导致力指数下降到低于1。
2022-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lattice star and acyclic branched polymer vertex exponents in 3d
数值的晶格星熵指数$γ_f$，和星顶点指数$σ_f$，估计使用并行实现的PERM和王-朗道算法。我们的结果表明，顶点指数的数值估计偏离预测的$ε$ -展开和确认和改进的估计文献中。我们还估计了几个具有梳状和刷状连通性的无环分枝格点网络的熵指数$γ_\mathcal{G}$。特别是，我们确认在数值精度的缩放关系$$ γ_{\mathcal{G}}-1 = \sum_{f\geq 1} m_f \, σ_f $$的梳子和两个刷子（其中$m_f$是网络中的度$f$的节点数）使用我们的独立估计$σ_f$。
2021-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic tug of war: Topological constraints spontaneously rectify the dynamics of a polymer with heterogeneous fluctuations
本文研究活性-惰性共聚物在无人工相关性条件下，因拓扑约束导致平移对称性破缺而自发产生定向持续运动的现象，并通过标度论证与模拟揭示了其对稠密活性聚合物及染色质动力学的深远意义。
2024-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Interaction versus entropic repulsion for low temperature Ising polymers
许多有趣的低温统计力学模型（二维Ising模型、（2+1）D SOS界面模型等）的等值线可以描述为$\mathbb Z^2$上的自相互作用和自回避行走。当模型被定义在一个有限的盒子里时，边界的存在会引起盒子的轮廓和边界之间的相互作用，这可能是有吸引力的。另一方面，轮廓不能穿过边界，所以它感受到来自它的熵排斥。在各种感兴趣的情况下，一个关键的技术问题是证明熵排斥胜过钉扎相互作用：特别是，轮廓-边界相互作用不应该显著修改轮廓分拆函数，并且相关的表面张力应该保持不变。在这里，我们证明，这确实是这样，至少在足够低的温度下，在一个相当普遍的框架，特别适用于上述感兴趣的模型。
2014-07-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Calculation of a fluctuating entropic force by phase space sampling
在热平衡中，钉扎在空间中的聚合物链在钉扎点上施加波动力。从统计力学中可以很好地理解这种波动力的平均值是一种熵力，但对基本的力分布知之甚少。在这里，我们介绍了两种相空间采样方法，可以产生的平衡分布的瞬时力施加的终端钉扎聚合物。在这些方法中，代表自由连接链的质点的位置和动量都根据空间约束和总能量的Boltzmann分布进行扰动。使用拉格朗日动力学计算每个构象和动量的约束力。使用终端钉扎链在空间和表面上，我们表明，力的分布是高度不对称的拉伸和压缩力。最重要的是，平均值的分布，这是等于熵力，是不是最可能的力量，即使是长链。我们的工作提供了深入了解熵力的机械起源，和一个有效的计算工具，无偏采样的相空间的约束系统。
2015-04-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
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
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
Topological interactions between ring polymers: Implications for chromatin loops
染色质成环是高等真核生物中一种重要的表观遗传调控机制。除了在转录调控中的作用外，染色质环还被认为在整个染色体的分离中起关键作用。环之间的详细拓扑力和熵力仍然难以捉摸。在这里，我们定量地确定两个环聚合物，即环的质量中心之间的平均力的潜力。我们发现从线性聚合物到环状聚合物的转变导致这两种聚合物之间的熵排斥力强烈增加。最重要的是，拓扑相互作用，如非连锁约束进一步减少了近环聚合物的可接近构象的数量约50%，导致额外的有效排斥。此外，从线性到环状聚合物的过渡显示系统的构象和结构性质的变化。事实上，环状聚合物比线性聚合物具有明显更有序和排列的状态。环聚合物之间的力和伴随的形状和排列的变化表明生物聚合物中这种拓扑结构的重要调节功能。我们推测，染色质中的动态环的形成可能作为一个多功能的控制机制，调节和维持不同的局部状态的紧凑和秩序。
2010-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Configurations of polymers attached to probes
我们研究聚合物连接到球形（圆形）或抛物面（抛物面）探头在三（二）维。自避免和随机行走检查数值。附着于具有曲率半径$R$的探针尖端的尺寸为$R_0$的聚合物的行为对于比率$s=R_0/R$的大值和小值定性地不同。我们证明，缩放的顺应性（力常数的倒数）$S/R_0^2$，和缩放的聚合物终点$<x_\perp>/R$的平均位置可以表示为$s$的函数。缩放顺应性是各向异性的，并且当$R_0\sim R$时在平行于表面的方向上相当大。表征聚合物构型数量的指数$γ$从小$s$时的平面边界特征值$γ_1$跨越到大$s$时反映探针整体形状的值。对于一个球形探针的交叉是一个不受阻碍的聚合物，而对于一个抛物线探针，我们不能排除一个新的指数。
2009-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long Polymers Near Wedges and Cones
我们进行了蒙特卡罗研究$N$ -步骤自避免的步行，附加到一个不可穿透的楔形在两个维度（$d=2$）的角落，或不可穿透的圆锥体在$d=3$的尖端，大小范围高达$N=10^6$步骤。我们发现，临界指数$γ_α$决定了$N$与开角$α$锥/楔的可用构象的数量的依赖，是在很好的协议与理论$d=2$。我们研究的端点分布的步行在允许的空间，并发现相似之处，在相同的几何形状的随机行走（理想聚合物）的已知行为。例如，楔形附近的聚合物和自由空间中的聚合物的均方端到端距离之间的比率线性地取决于$γ_α$，如对于理想聚合物已知的。我们表明，连接到一个楔形聚合物的端点分布不分离成一个产品的角度和径向功能，因为它在相同的几何形状的理想聚合物。楔形附近的聚合物的末端位置的角度依赖性不同于理论预测。
2015-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Confining multiple polymers between sticky walls: a directed walk model of two polymers
我们研究了两个聚合物被限制在一个狭缝中的粘性壁模型。更确切地说，我们发现和分析的精确解的两个定向友好的散步在这样的几何上的正方形格。我们比较了无限狭缝极限，其中聚合物的长度（热力学极限）在狭缝的宽度被认为是变大之前被取为无穷大，相反的情况下，极限的顺序被交换，被称为半平面极限时，一个聚合物建模。与单一聚合物体系相比，我们发现半平面和无限狭缝极限是一致的。我们理解这一结果部分是由于聚合物在狭缝两侧壁上的束缚。我们还分析了聚合物对狭缝壁所施加的熵力。同样，结果与单一聚合物模型显著不同。在一个单一的聚合物系统中，既有吸引力和排斥力的制度，而在我们的两个步行模型中只观察到排斥力。然而，我们确实看到，排斥力的范围取决于参数值。这种变化可以解释为吸附的走道上的相对壁的狭缝。
2014-05-30 cond-mat.stat-mech math.CO
