Coil-Globule transition of a single short polymer chain - an exact enumeration study
我们提出了一个精确的枚举研究短SAW在两个以及三个维度，解决这个问题，“什么是最短的步行，其中存在的所有三个阶段-线圈，小球和{ \it θ} -可以证明”。尽管我们可以从自由能考虑轻松地证明线圈和球体相，但我们只能通过使用回转半径分布的缩放形式来证明{ \it theta}相的存在。即使如此短的行走也有缩放行为，这是这项工作的一个意想不到的结果。
2007-01-02 cond-mat.stat-mech
Entropically driven transition to a liquid-crystalline polymer globule
采用巨正则系综自洽场论（SCFT）方法研究了螺旋-卷曲多嵌段共聚物球的跃迁。螺旋被建模为刚性杆。除了建立线圈球过渡，我们首次表明，即使没有明确的棒-棒排列相互作用，该系统经历了一个过渡到一个非线性液晶（LC）球状状态。LC-小球的形成是由疏水螺旋片段吸引和小球表面能的各向异性驱动的。计算了共聚物的全相图。它区分开链，无定形球和LC-球。这个模型提供了同聚多肽二级和三级结构之间相互作用的一个相对简单的例子。此外，它给出了一个简单的解释螺旋束在某些球状蛋白质的形成。
2005-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Coil-Globule transition in self-avoiding active polymers
我们进行数值模拟的一个积极的完全灵活的自避免聚合物作为一个功能的嵌入溶剂的质量描述在一个有效的单体-单体相互作用。具体来说，通过提取不同条件下的活性聚合物的Flory指数，我们能够确定不同强度的作用力下的线圈-小球转变的位置。值得注意的是，我们发现，一个简单的重新调整的温度是能够定性捕获的$Θ$ -点的聚合物的活性波动的振幅的依赖性。我们讨论了这种映射的限制，并建议，单体之间的负主动压力，不像一个已经被发现在悬浮液中的活性硬球，也可能存在于活性聚合物。
2020-10-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
The globule-coil transition in a mean field approach
在本文中，我们研究了在聚合物拉伸实验中观察到的去折叠转变。我们使用一个已知的模型，并扩展它与平均场的相互作用。所有必要的热力学变量作为模型参数的函数的表达式推导出封闭的形式。为了得到在恒定温度下精确的力-伸长关系，我们在数值上反演了这些关系。在低于临界温度时，该模型表现出急剧的一级相变。
2006-12-11 cond-mat.stat-mech
Effect of simple shear on knotted polymer coils and globules
本研究通过MD模拟结合MPCD方法，探究Couette流剪切对带三叶结的粗粒化高分子线团与凝聚球的影响，揭示了两种状态下结的收紧、波动及解旋等不同行为规律。
2024-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Equilibrium and kinetics at the coil-to-globule transition of star and comb heteropolymers in infinitely dilute solutions
用连续空间蒙特卡罗模拟方法研究了星形和梳形杂聚物从线团折叠到球团的动力学过程中形成的构象结构，以及从好溶液到差溶液过程中相应的平衡态。梳与疏水性的骨干和亲水性侧基（反之亦然），以及灵活的和半刚性的臂星的具体例子进行了研究。有趣的是，星形构象自然出现的梳形聚合物具有强疏水性的骨干。我们强调的疏水性和亲水性单体的空间分布中的球状状态的上述两种类型的梳的关键差异。在恒星的情况下，非平衡态的动力学过程中的线圈到球过渡对应于形成的本地珍珠内灵活的武器，而半刚性武器更喜欢与彼此保持基本上延长。这些研究是我们以前基于Gaussian自洽方法和格子Monte Carlo技术对线性和环状杂聚物的平衡和动力学性质研究的自然延伸。然而，在研究具有更多非平凡拓扑结构的聚合物时，连续空间模拟具有一些本质上的优势。
2001-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of molecular crowding in Brownian hard-sphere liquids with application to the polymer coil-globule transition
导出了液态布朗分子平均力的解析对势。我们的方法占拥挤的液体粒子的多粒子相关性，并在稠密的环境中的空间调制的局部密度的拥挤的扩散运输。专门的限制等尺寸的颗粒，我们表明，这种扩散运输导致额外的密度和结构相关的条款的相互作用潜力，和一个更强的吸引力（由一个因素~4在平均体积分数的拥挤0.25）比在标准的耗尽相互作用中的扩散效应被忽略。作为该理论的一个例证，我们用它来研究惰性拥挤溶液中聚合物链的尺寸。即使在无热背景溶剂的情况下，当一个经典的链应该是完全溶胀，我们发现一个尖锐的线圈球过渡的理想链崩溃在临界值的拥挤体积分数~0.145。
2012-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Coil-Globule Transition for Regular, Random and Specially Designed Copolymers: Monte Carlo Simulation and Self-Consistent Field Theory
本文用键涨落法的格点蒙特卡罗模拟和数值自洽场方法研究了A-B共聚物链的线团-小球转变。研究了具有固定长度的共聚物链，其中A和B单体单元具有规则、随机和特别设计的（蛋白质样）初级序列。分析了转变温度与AB序列的关系。类蛋白质共聚物比具有统计学随机序列的共聚物更稳定。无规共聚物的转变更尖锐。发现存在一个温度，低于该温度，链处于最低能态（基态）。对于无规和蛋白质样序列和具有相对长的重复嵌段的规则共聚物，在基态温度和转变温度之间发现熔融球制度。对于规则嵌段共聚物，转变温度随嵌段尺寸而增加。质量方面，两种方法的结果一致。在SCF理论和MC模拟的平衡问题的近似方法之间的差异。因此，这两种方法是互补的。
2001-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Parallel-Tempering Monte-Carlo Simulation with Feedback-Optimized Algorithm Applied to a Coil-to-Globule Transition of a Lattice Homopolymer
我们提出了一种研究的并行回火（副本交换）蒙特卡罗方法，特别关注的反馈优化的并行回火算法，用于生成一组最佳的模拟温度。这种方法被施加到一个均聚物链的晶格模拟进行冷却后的线圈到小球的转变。我们选择的最佳数量的副本为不同的链长，N = 25，50和75，使用副本的往返时间在温度空间中，以确定能量，比热，和平方的端到端的距离的hopolymer链为选定的温度。我们还评估了这种优化方法的相对优点。
2014-10-14 cond-mat.stat-mech cs.CE
Critical and geometric properties of magnetic polymers across the globule-coil transition
我们研究了一个单磁性高分子链的晶格模型，其中伊辛自旋位于$d=2$中的晶格自避免行走的位置上。我们考虑的制度，构象和磁自由度是动态的，因此伊辛模型定义在一个动态的晶格和构象产生退火的障碍。利用蒙特卡罗模拟，我们描述了球线圈和铁磁顺磁体的转变，同时发生在一个临界值的自旋-自旋耦合。我们认为，过渡是连续的-相反，$d=3$，它是一阶的。我们的研究结果表明，在过渡的度量指数采取的θ-聚合物值$ν=4/7$，但交叉指数$ϕ\approx 0.7$，这不同于预期的值为$θ$ -聚合物。
2021-11-15 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Effect of confinement on coil-globule transition
本文用级数分析和精确计数法研究了在不同溶剂条件下，受限于两个相距$D$的不可穿透壁（线）之间的线性高分子链的平衡热力学性质。我们计算了高分子链的端到端距离，它显示出非单调的行为与壁间距$D$。密度分布曲线在${(D=)}D^*$的特定值处显示最大值。在这个$D^*$附近，我们的结果表明，与2d和3d的体值相比，塌缩^M跃迁发生在更高的温度下。$θ-$温度随$D$的变化表现出再进入行为。我们还计算了壁（线）对聚合物施加的压缩力。
2004-06-15 cond-mat.stat-mech
Pseudo-First-Order Transition in Interacting Self-avoiding Walks and Trails
孤立聚合物的线团-小球相变是由标准三临界O（0）场论描述的二级相变。我们提出了蒙特卡罗模拟的相互作用的自我避免的步行和相互作用的自我避免的痕迹在四个维度，提供了令人信服的证据表明，这个（三）临界点的方法是由建立的一阶奇异性掩盖了二阶性质的线圈球过渡为主。
2001-08-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conformational transitions of heteropolymers in dilute solutions
在本文中，我们扩展了高斯自洽方法，允许研究具有任何给定的初级序列的杂聚物的构象转变的平衡和动力学。将我们以前导出的动力学方程转化为只含单体对间均方距离的形式。这些方程进一步表示为变分自由能的瞬时梯度。该方法使我们能够详尽地研究一些周期和随机非周期序列的稳定性和构象结构。一个相当长的两亲性杂聚物链的一个典型的相图被发现包含扩展的线圈，均匀的小球，微相分离的小球，和大量的挫折状态，这导致在构象相的随机线圈和冻结的小球。我们还发现，对于某一类序列的挫折阶段被抑制。从延伸的卷曲到球状体的折叠动力学通过具有局部压实但部分错误折叠和受挫折的结构的非平衡态进行。这导致了一个相当复杂的多步动力学过程典型的玻璃体系。
1998-02-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
The effect of chain stiffness on the phase behaviour of isolated homopolymers
我们用晶格模型研究了孤立的变刚度均聚物链的热力学。一个复杂的相行为被发现，相包括链折叠的“结晶”结构，无序的小球和线圈。它被发现，在最近的理论计算一致，在该温度下发生的固体-小球转变的增加与链刚度，而$θ$ -点只有一个弱的依赖于刚度。因此，对于足够刚性的链，不存在球状相，并且聚合物直接从固体传递到线圈。这种效应类似于在简单原子系统中观察到的液相随着电势范围的减小而消失。
1997-09-11 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
Role of interaction anisotropy in polymer cononsolvency: insights from the Flory-Huggins-Potts framework
Princeton University（普林斯顿大学）
本文采用 Flory-Huggins-Potts 框架和晶格 Monte Carlo 模拟，证明在相同有效 χ 与宏观相行为下，取向依赖相互作用会产生独特的微观塌缩与溶剂化特征。
2025-09-27 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
How cooperatively folding are homopolymer molecular knots?
详细的热力学分析复杂系统与多个稳定的构型状态允许洞察到每个单独的过渡的协同性。在这项工作中，我们推导出一个热容量分解，包括从每个单独的构型状态，这一起加起来的基线热容量，从每个状态到状态的转变的贡献。我们应用这个分析框架的一系列副本交换分子动力学模拟的线性和1-1粗粒度的同源寡聚物模型，折叠成稳定的，构型定义明确的分子结，为了更好地了解这些结的稳定和合作折叠的参数。我们发现，一个刚性的谐波骨干弯曲角潜力是实现特定的三维结构结的关键。以小增量调整主干平衡角会产生各种结拓扑，包括$3_1$、$5_1$、$7_1$和$8_{19}$类型。作为温度的函数的不同打结状态的群体也可以通过调节主链扭转刚度或通过添加侧链珠来操纵。我们发现，尖锐的总热容量峰值的同源寡聚物结主要是由于线圈到球过渡，而不是一个合作打结的步骤。然而，在某些情况下，球到结和线圈到球的过渡的协同性是相当的，这表明高度合作的折叠打结的结构可以通过细化模型参数或添加序列特异性来实现。
2022-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact Partition Function Zeros of a Polymer on a Simple-Cubic Lattice
我们研究了简单立方晶格上的聚合物的构象转变，通过计算精确的配分函数的零点，直到链长为24。在复温度平面上，长链的配分函数零点有两个位置，表明存在着线团-小球坍缩相变和熔化-凝固相变。随着链长的增加，对应于线团-球状体转变的轨迹明显地向实轴靠近，转变温度可以通过有限尺寸标度估算。还可以得到对配分函数零点的标度的对数校正的形式。另一个轨迹没有表现出明显的标度行为，但对比热的补充分析揭示了类似一阶的伪转变。
2012-06-05 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of a semiflexible magnetic polymer in three dimensions
Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Univ. Montpellier, CNRS（夏尔·库仑实验室（L2C），蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心）
本研究通过蒙特卡洛模拟和变分方法，揭示了半柔性磁性聚合物中刚度与磁自由度耦合导致的丰富相图，包括一级相变和有序晶体相。
2026-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Four-states phase diagram of proteins
从改进的二维晶格模型出发，考虑到疏水效应的温度依赖性，导出了蛋白质折叠的四态相图。相图显示出自然的，球状和两个线圈型区域。与实验一致，该模型再现了指示的温暖和寒冷变性的相变。最后，它预测了两个线圈状态之间的过渡和临界点。
2005-09-06 cond-mat.stat-mech
First-order scaling near a second-order phase transition: Tricritical polymer collapse
孤立聚合物的线团-小球相变是由标准三临界O（0）场论描述的二级相变。我们提供了令人信服的证据，从蒙特卡罗模拟在四维，其中平均场论应该适用，这（三）临界点的方法是由一阶奇异性掩盖了二级性质的线圈球过渡：内能的分布有两个明显的峰值，变得更加明显和尖锐的三临界点的方法。然而，峰之间的距离慢慢衰减到零。证据表明，这个（伪）一级转变的位置从三临界点移动了一个量，该量渐近地远大于过渡区的宽度。我们提出了一个解释，在文献中的明显矛盾的缩放预测。
1999-07-28 cond-mat.stat-mech
Collapse transition in polymer models with multiple monomers per site and multiple bonds per edge
我们目前的结果从广泛的Monte Carlo模拟的聚合物模型，每个晶格网站可以访问到$K$单体和没有限制施加在每个晶格边缘上的键数。这些\textit{multiple monomer per site}（MMS）模型进行了研究的正方形和立方晶格，$K=2$和$K=3$，通过关联玻尔兹曼权重$ω_0=1$，$ω_1=e^{β_1}$和$ω_2=e^{β_2}$访问的网站，分别由1，2和3个单体。两个版本的MMS模型被认为是立即逆转的步行是允许的（RA）或禁止（RF）。与以前的模拟这些模型相比，我们发现RA和RF版本具有相同的热力学行为。在三维中，相图-在空间$β_2 \times β_1$ -的特点是线圈和小球相分离的一条线的$Θ$点，充分证明了度量$ν_t$，交叉$ϕ_t$和熵$γ_t$指数。第二维里系数也证实了$Θ$ -线的存在。这表明，在这些模型中不存在不连续的崩溃过渡，与以前的索赔的基础上观察到的一些分布，这确实存在于一个狭窄的区域非常接近$Θ$ -线时，$β_1 < 0$弱双峰。有趣的是，在二维中，只有一个交叉之间的线圈和小球阶段。
2017-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stable intermediate phase of secondary structures for semiflexible polymers
通过微正则拐点分析发现半柔性聚合物在弯曲刚度超过阈值时线团-球状转变线发生分岔，并识别出由发夹和环状结构主导的稳定中间相，弥补了正则统计分析灵敏度不足的问题。
2023-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Adsorption of 2d polymers with two- and three-body self-interactions
利用广泛的蒙特卡罗模拟，我们研究了自回避尾迹在具有二体和三体在位单体-单体相互作用的三角晶格上的表面吸附。在二体、三体和表面相互作用强度的参数空间中，相图显示了四个相：溶胀（线圈）、小球、晶体和吸附。对于小的表面相互作用的值，我们确认存在的溶胀，小球，和晶体体相。对于足够大的值的表面相互作用，该系统是在吸附状态，和吸附过渡可以是连续的或不连续的，这取决于体相。因此，相图包含丰富的相结构，其具有在多临界线中相遇的过渡表面，所述多临界线连接在单个特殊的多临界点中。吸附相显示出两个不同的区域，具有不同的特性，由单层或双层吸附基态为主。有趣的是，我们发现这两个区域之间没有有限温度的相变，而是一个平滑的过渡。
2019-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymers with nearest- and next nearest-neighbor interactions on the Husimi lattice
本文给出了一个广义相互作用自回避行走（ISAW）模型的精确巨正则解，该模型位于由正方形构成的Husimi格上。在该模型中，除了最近邻（NN）位点上（非连续）单体之间的传统相互作用$ω_1=e^{ε_1/k_B T}$之外，额外的能量$ε_2$与下一个NN（NNN）单体相关联。考虑NNN位点/相互作用的三种定义，其中每个单体在Husimi晶格上可以有效地具有至多2、4或6个NNN单体。在所有情况下发现的相图具有（定性）相同的热力学性质：非聚合（NP）和聚合（P）相分离的临界和共存表面，满足在三临界（$θ$ -）线。即使当其中一种相互作用是排斥性的时，也发现该$θ$线，$ω_1$存在于范围$[0,\infty)$，i。例如，对于$ε_1/k_B T$，范围为$[-\infty,\infty)$。反直觉地，即使对于NN单体之间的无限排斥（$ω_1=0$），也存在$θ$ -点，其与卷曲-“软球”转变相关联。然而，在NNN单体之间的无限排斥力的限制下，线圈-小球转变消失，仅观察到NP-P连续转变。这种特殊的情况下，与$ω_2=0$，也解决了确切的正方形晶格上，使用一个转移矩阵计算，其中一个不连续的NP-P过渡被发现。对于吸引力和排斥力之间的NN和NNN单体，分别，该模型变得非常相似的半柔性ISAW的，其结晶相是没有观察到这里，由于挫折竞争NN和NNN力的结果。本文讨论了正则相图的映射，并与最…
2016-01-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions in chromatin: mesoscopic and mean-field approaches
本文用最小物理模型研究染色质中液-液相分离与线团-球体转变的相互作用，发现液滴材料体积分数对聚合物回转半径有非单调影响，并揭示染色质结构域大小与凝聚体蛋白量是调控其凝聚或膨胀的关键参数。
2024-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Bethe Approximation for a Semi-flexible Polymer Chain
本文提出了一种Bethe近似来研究线性聚合物的晶格模型。该方法本质上是变分的，并且基于聚类变分方法（CVM）。我们专注于一个模型与$(i)$最近邻吸引能$ε_v$之间的非键合单体，$(ii)$的弯曲能$ε_h$为每对连续的链段是不共线。我们确定系统的相图作为降低的温度$t=\frac{T}{ε_v}$和参数$x=\frac{ε_h}{ε_v}$的函数。在不同的$t$上，我们发现了两种不同的定性行为。对于小值的$x$系统经历了$θ$崩溃从一个扩展的线圈到一个紧凑的小球，随后，进一步减少$t$，有一个一阶过渡到各向异性相，其特征在于全球取向秩序。相反，对于足够大的$x$值，直接存在从线圈到取向有序相的一阶转变。我们的结果与以前的蒙特卡罗模拟符合得很好，并且在某些方面与平均场理论相矛盾。在Hamilton行走的限制下，我们的近似恢复了Flory-Huggins理论对聚合物熔融的结果。
1998-09-15 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
Stiffness induced structures and morphological transitions in semiflexible polymers
Solid State and Structural Chemistry Unit, Indian Institute of Science（固体结构与化学单元，印度科学学院）
本文提出了一种基于场论的自由能框架，用于研究半刚性聚合物在不良溶剂中的形态转变和结构诱导现象。
2026-01-21 cond-mat.stat-mech
Ideal chains with fixed self-intersection rate
我们考虑理想链在超立方晶格\mathbb{Z}^{d}，d \geq 3，与一个固定的比例m的自交叉每个单体。尽管简单的几何约束，该模型显示了一些有趣的性质，如崩溃过渡的临界值m_{c}。数值模拟表明，当m< m_{c}时，系统具有类自回避行走行为，而当m> m_{c}时，系统具有紧凑的团簇结构.这种坍缩似乎表现出与线团-小球转变的经典热力学模型相同的特征。
2011-11-08 cond-mat.stat-mech
Comparison of Conformational Phase Behavior for Flexible and Semiflexible Polymers
我们采用最近推出的广义微正则拐点方法的统计分析的相变在灵活的和半灵活的聚合物和研究的影响的弯曲刚度后的字符和顺序之间的过渡随机线圈，小球，和赝晶构象。高精度估计的微正则熵和它的衍生物所需的这项研究得到了广泛的复制交换蒙特卡罗模拟。我们观察到，过渡到紧凑的阶段的行为定性地改变弯曲刚度的增加。而$Θ$塌陷转变受影响较小，一旦弯曲效应超过有吸引力的单体-单体相互作用，柔性聚合物的一阶液-固转变特性就不再存在。
2022-12-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
A Variational Approach to Trap Macromolecules
本文提出一种自洽引入平均力与可调谐波势的变分方法，用于捕获大分子，并在单链构象、聚电解质转变及链间相互作用三个问题上验证其有效性，预测与实验定量吻合。
2024-04-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transition of a single star polymer: a Wang-Landau sampling study
星型聚合物是一种典型的非线性高分子，由于连接点的存在而具有特殊的热力学行为。采用Wang-Landau取样技术，用键涨落模型系统地研究了单星型聚合物的热力学跃迁。本文提出了一种新的利用形状因子来确定螺旋-小球（CG）和液晶（LC）相变的分析方法，该方法比正则比热函数具有更高的效率和精度。发现星形聚合物在较低温度下的液晶转变服从与线型聚合物相同的标度律。然而，随着星形聚合物臂密度的增加，对应于θ温度的CG转变点向LC转变方向移动，其原因是星形聚合物臂密度高，需要较低的温度来克服链的体积排斥效应。这一工作清楚地表明，线型和星形聚合物在结构上的区别只影响CG转变，而不影响LC转变。
2011-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo simulations of polymers with nearest- and next nearest-neighbor interactions on square and cubic lattices
研究了正方形和立方格子上具有最近邻和次最近邻相互作用的广义相互作用自回避行走模型。在这两个维度上，相图显示了由连续过渡线分开的线圈和球相。沿着这些路线，我们计算度量$ν_t$，交叉$ϕ_t$和熵$γ_t$指数，所有这些都与$Θ$普适类的精确值吻合得很好。因此，NNN相互作用的引入不会改变ISAW模型的类别，即使对于排斥力，该类别仍然存在。的生长参数$μ_t$示出随温度沿$Θ$ -线单调变化。在正方晶格中，$Θ$ -线具有几乎线性的行为，这在立方晶格中没有发现。虽然该区域的排斥NNN相互作用，有吸引力的NN的，导致刚性聚合物，没有证据的过渡到结晶相被发现。
2014-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Improved Gaussian self-consistent method - Applications to homopolymers with different architectures in dilute solution
本文提出了一种避免使用Edwards维里展开的高斯自洽（GSC）方法。相反，平均能量直接通过成对非键合势的吸引力部分与高斯试验径向分布函数的卷积来评估。硬球排斥考虑通过适当的广义卡纳汉-Starling长期。通过对不同长度和柔性的孤立环、开环和星形均聚物的线团-球转变的GSC计算结果与连续空间的Monte Carlo（MC）模拟结果进行比较，得到了均方单体间距、回转半径和平均能量。重要的是，这两种技术都使用相同的聚合物模型，因此数据点可以直接叠加。一个令人惊讶的良好的整体协议之间发现这些GSC和MC的结果。高斯技术的警告和超越它的方式也进行了讨论。
2002-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Role of chain stiffness on the conformation of single polyelectrolytes in salt solutions
采用Langevin动力学模拟方法，在粗粒模型框架下研究了单一聚电解质在四价盐溶液中的构象。由回转半径研究的链尺寸随盐浓度的变化表现出三种不同的行为，取决于链的刚度。根据这些行为，固定链长的聚电解质可分为柔性链、半柔性链和刚性链三类。Odijk-Skolnick-Fixman理论预测的具有持久长度的蠕虫状链模型被发现能够定性地描述低盐浓度下的端到端距离。在低盐区域，柔性的链比半柔性的链更显著地延伸，并且在高盐区域，不管链刚度如何，链达到与其中性聚合物相当的尺寸。链的刚度影响链的局部和全局结构。在盐离子存在下，柔性链表现出聚集的局部结构，并且聚集的结构是无序的、随机的小球。半柔性链是局部光滑的，凝聚结构是有序堆积的，呈发夹或圆环形。此外，链的刚度也可以影响的性质的线圈球转变。半柔性链的相变是以离散的方式发生的，而柔性链的相变是以连续的方式发生的。这种离散性不仅表现在低盐浓度下半柔性链的塌缩，而且表现在高盐浓度下塌缩链的再膨胀。最后以状态图的形式总结了链刚度和盐浓度对单一聚电解质构象的影响。
2007-05-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer Chain Collapse in Supercritical Fluids
我的手段广泛的蒙特卡罗模拟的平均回转半径和端到端的距离计算的单链在溶剂中的体积分数，压力和温度的范围很广。我们的研究结果表明，在一般情况下，链崩溃，在恒定的压力下，随着温度的升高，或在恒定的温度下，密度降低。在回转半径和端到端距离的最小值发生在低临界溶解温度（LCST）附近和略高于线圈到球的转变温度，其中链采用准理想构象，由二元吸引和排斥相互作用的平衡定义。在远高于LCST的温度下，链再次膨胀，表明在LCST以上的上临界溶解温度（UCST）相边界，形成闭合的不可溶解性环。然而，该观察结果强烈依赖于溶剂与单体的尺寸比。
2002-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Transition in a Bond Fluctuating Lattice Polymer
本文研究了二维正方晶格上线性均聚物的键涨落模型（BFM）中的相变。每个单体占据四个晶格位点的晶胞。晶格位置最多只能是一个单体的一部分的条件确保了自避免和模型排除体积效应。我们模拟聚合物的单体数从10到50采用玻尔兹曼和非玻尔兹曼蒙特卡罗模拟技术。为了检测和表征相变，我们已经通过能量涨落，朗道自由能分布和宾德的第四累积量研究了热容。我们研究了（1）独立聚合物，（2）存在吸引壁的聚合物和（3）限制在两个吸引壁之间的聚合物。一般来说，当我们冷却系统时，我们发现有两个转变。第一种发生在相对较高的温度下。聚合物从延伸的螺旋变成塌陷的小球构象。我们称之为崩溃过渡。我们发现这个转变是一阶的。第二个发生在较低的温度下，其中聚合物从塌陷相变成非常致密的结晶相。这种过渡也是不连续的。我们发现，在壁的存在下，塌陷转变发生在较低的温度相比，一个独立的聚合物。
2012-04-13 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
Four-dimensional polymer collapse II: Pseudo-First-Order Transition in Interacting Self-avoiding Walks
在早期的工作中，我们提供了第一个证据表明，在四维模型中可以看到一个孤立的聚合物在溶液中的崩溃，或线圈球，过渡。在这里，我们调查，通过蒙特卡罗模拟，规范的晶格模型的聚合物崩溃，即相互作用的自避免行走，表明它不仅有一个独特的崩溃过渡在有限的温度，但对于任何有限的聚合物长度，这种崩溃有许多特点，一个圆形的一级相变。然而，我们还表明，存在一个“$θ$ -点”的聚合物的行为在一个简单的高斯方式（这是一个临界状态），这些有限尺寸的转变温度的方法作为聚合物长度的增加。解决这些看似不相容的结论涉及的论点，一阶的圆形过渡是按比例缩小的热力学极限，留下一个平均场的二阶过渡。本质上，这是因为转变的有限尺寸\emph{shift}渐近地远大于伪转变的\emph{width}，并且潜热随聚合物长度衰减到零（代数地）。这种情况可以从Lifshitz，Grosberg和Khokhlov的理论（基于Lifshitz的框架）应用于四个维度中推断出来：Khokhlov在不久前写下了结论。事实上，正是在上临界尺寸以上，对于这个问题是3，Lifshitz理论可以定量地适用于聚合物坍塌。
1999-07-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statics, metastable states and barriers in protein folding: A replica variational approach
蛋白质折叠的分析使用副本变分形式主义，调查一些自由能景观动力学相关的特点。用满足最小阻挫原理的随机接触相互作用模型描述了螺旋-小球转变（用T_CG表征）、玻璃化转变（用T_A和T_K表征）和折叠转变（用T_F表征）。自由能场的俘获有两个特征温度，一个是动态的T_A，另一个是静态的T_K（T_A> T_K），这与Potts玻璃的平均场论中发现的温度相似。1)在T_A以上，自由能景观是单调的，聚合物动态和静态地熔化。2)在T_A ~ T_K之间，熔融相仍占主导地位，但出现了数量呈指数增长的冻结亚稳态。（3）在T_K以下，聚合物完全冻结时，一些最低的极小值变为主导的极小值。在T_A和T_K之间的温度范围内，亚稳态之间的势垒随温度的降低而增长，这表明在足够大的系统中存在超Arrhenius行为。由于进化对快速折叠的限制，折叠温度T_F预期高于T_K，但可能高于或不高于T_A。折叠动力学的各种方案进行了讨论，考虑到动态过渡，以及静态的相图的基础上。
1997-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech q-bio
Identification of a polymer growth process with an equilibrium multi-critical collapse phase transition: the meeting point of swollen, collapsed and crystalline polymers
我们研究了聚合物在三角形晶格上的生长过程，其中产生的构型是自避免的轨迹。我们表明，这个过程的标度行为是类似的正方形晶格上的类似过程。然而，虽然正方形晶格过程映射到该晶格上的正则相互作用自避免轨迹模型（ISAT）的崩溃过渡，但三角形晶格模型上的过程并不映射到正则平衡模型。另一方面，我们表明，在三角形晶格上的正则ISAT模型的崩溃过渡的行为方式让人想起的$θ$点的相互作用的自避免行走模型（ISAW），这是聚合物崩溃的标准模型。这意味着一个不寻常的晶格依赖性的ISAT崩溃过渡在两个维度。通过研究一个扩展的ISAT模型，我们证明了增长过程在一个更大的参数空间中映射到一个多临界点。在这个扩展的参数空间的崩溃相变可以是$θ$ -点样（二阶）或一阶，这两个是由一个多临界点分开。增长过程所映射的正是这一多重临界点。此外，我们提供的证据表明，除了高温气体样溶胀聚合物相（线圈）和低温液滴样塌陷相（小球），也有一个最大密度的晶体状相（晶体）在低温下依赖于参数值。多临界点是这三个阶段的交汇点。我们的假设相图解决了神秘的看似不同的行为的ISAW和ISAT模型在两个维度，以及行为的线索增长过程。
2010-04-13 cond-mat.stat-mech
