Interfaces in partly compatible polymer mixtures: A Monte Carlo simulation approach
讨论了对称高分子混合物（AB）共存相界面附近的高分子线团结构，以及吸附在界面上的相同链长N的对称二嵌段共聚物的结构。利用大规模并行计算机（CRAY T3D）对简单立方晶格上的键涨落模型进行了蒙特卡罗模拟。虽然在强偏析极限的均聚物线圈平行于界面取向，二嵌段形成"哑铃“垂直于界面取向。然而，在稀的情况下（“蘑菇状结构”而不是“刷状结构”），二嵌段仅被弱拉伸。得到了单体在聚合物链端和中心的分布函数，并与自洽场论作了比较。
1997-06-27 cond-mat.soft
A Monte Carlo Study of Equilibrium Polymers in a Shear Flow
我们使用一个非格子微观模型的解决方案的平衡聚合物（EP）在层状剪切流产生的平行硬壁之间的自洽外场的装置。链的各个构象被发现在流动方向上伸长和收缩垂直于它，而平均聚合物长度随着剪切速率的增加而减小。链长的分子量分布在稠密溶液中基本上保持其指数形式，而在稀溶液中，当剪切速率增加时，其从幂指数Schwartz分布变为纯指数分布。
1999-05-22 cond-mat.soft
Monte Carlo study of multiply crosslinked semiflexible polymer networks
我们提出了一种方法来产生现实的，三维网络的交联半柔性聚合物。这些网络的自由能是从各个聚合物的力延伸特性和它们通过交联的持久方向性获得的。一个Monte Carlo计划是用来获得各向同性，均匀的网络，最小化的自由能，并为所有相关参数可以改变：的持久性长度，轮廓长度以及交联长度可以随意选择。我们还提供了对受剪切应变的网络力学性能的初步调查，表明它们显示出预期的非线性硬化行为。此外，一个关键的作用，非亲和性和它的关系，在网络中的秩序被发现。
2008-10-02 cond-mat.soft
A review of Monte Carlo simulations of polymers with PERM
在这篇综述中，我们描述了修剪丰富的Rosenbluth方法（PERM），一个连续的Monte Carlo算法，在聚合物物理中的各种问题的应用。PERM根据任何给定的指定权重分布产生样本，通过控制偏差逐步增长配置，并通过“群体控制”纠正“坏”配置。与其他基于种群的算法（例如遗传算法）相比，后者通过深度优先递归来实现，这避免了在计算机存储器中同时存储种群的所有成员。我们所讨论的问题都与单一聚合物有关（有一个例外），但在各种条件下：在良好溶剂中和$Θ$点的均聚物，半刚性聚合物，限制几何形状的聚合物，经历强制球线性转变的拉伸聚合物，星形聚合物，瓶刷，作为随机支化聚合物模型的晶格动物，DNA熔融，最后--作为唯一的低温体系，晶格杂聚物作为蛋白质折叠的简单模型。PERM是解决其中一些问题的首选方法，但它也可能失败。我们讨论了如何识别结果是否可靠，我们还讨论了一些类型的偏差，这些偏差对于引导增长进入正确的方向至关重要。
2011-07-06 cond-mat.soft
Electromechanical properties of ferroelectric polymers: Finsler geometry modeling and a Monte Carlo study
聚偏二氟乙烯（PVDF）是一种铁电聚合物，其特征在于沿外加电场方向的负应变。然而，PVDF的机电响应机制仍然不清楚，由于跨长度尺度的层次结构的复杂性。正如在这封信中所描述的，我们采用Finsler几何模型作为一个新的解决方案，上述问题，并证明，通过蒙特卡罗模拟观察到的变形的三维四面体晶格几乎是相同的那些真正的PVDF。具体来说，模拟的机械变形和极化与实验观察到的相似。
2021-01-28 cond-mat.soft
Off-lattice Monte Carlo Simulation of Supramolecular Polymer Architectures
我们引入了一个有效的，可扩展的蒙特卡罗算法来模拟自由连接和离散蠕虫状链的交联体系结构。键的运动是基于离散的tracket结构，其影响构象的变化，完全保持固定长度的限制，所有的债券。该算法再现已知的端到端的距离分布简单，易于分析的交联刚性和自由连接的聚合物的系统，并用于确定有效的持久性长度的短束的半柔性蠕虫状链，相互交联。它揭示了一个可能的调节机制在捆绑网络：有效的持久性束控制的连接密度。
2010-12-24 cond-mat.soft
New Development of Monte Carlo Techniques for Studying Bottle-brush Polymers
由于瓶刷聚合物的复杂特性，它成为一个挑战，开发一个有效的算法来研究这种大分子在各种溶剂条件下或在空间中的一些限制，通过使用计算机模拟。在一个瓶刷聚合物的限制，一个相当刚性的骨干（直刚性骨干），我们概括的变体的偏置链增长算法，修剪丰富的Rosenbluth方法，模拟聚合物与复杂的架构，从星型聚合物瓶刷聚合物，简单的立方晶格。我们的Monte Carlo结果的高统计，我们检查侧链行为和径向单体密度分布的理论预测。为了比较具有柔性主链和柔性侧链的瓶刷聚合物的实验数据，基于键涨落模型，我们提出了另一种结合局部移动、枢轴移动和可调模拟格盒的快速Monte Carlo算法。通过监测侧链和骨架回转半径的自相关函数，我们发现，对于固定的侧链长度，随着骨架长度的增加，这两个函数的行为没有变化。我们的广泛的结果覆盖的范围，这是可访问的比较实验数据和检查的理论预测的标度律。
2011-07-07 cond-mat.soft
Computer simulations of melts of ring polymers with non-conserved topology: A dynamic Monte Carlo lattice model
我们提出了一个动态的Monte Carlo算法的FCC晶格上的聚合物链的计算机模拟，明确考虑到克服拓扑约束的可能性，通过控制附近的聚合物链可能会通过彼此交叉的速率。通过将该方法应用于系统的相互作用的环聚合物在熔融条件下，我们表征其结构和动力学的测量，特别是，在松弛过程中形成的结和链接的量。在比较标准的熔体的未打结和未连接的环，我们的模拟表明，链交叉的机制是负责流化的熔体提供的时间尺度的过程是快于链的内部松弛，在最近的实验中采用的解决方案的DNA环的II型拓扑异构酶的存在下。在相反的情况下，缓慢的速度，熔体被证明是变得更慢，这个预测可以很容易地验证实验。
2021-07-27 cond-mat.soft
Monte Carlo simulations of interfaces in polymer blends
我们回顾了最近的模拟研究不混溶均聚物相之间的界面。特别强调了有效的模拟技术和强大的数据分析方法的介绍，如毛细管波谱分析。聚合物的不相容性和相关的模型相关的相互作用参数的有效弗洛里哈金斯参数的方式可能的原因进行了讨论。各种接口，然后考虑和其特征在于相对于它们的微观结构和热力学性质。特别是，相等或不同的刚度的均聚物之间的接口进行了研究，界面包含二嵌段共聚物，和界面限制在薄膜。结果与三元均聚物/共聚物体系的相行为有关，并与薄膜中的润湿转变有关。
1998-03-10 cond-mat.soft
Spatial organization of slit-confined melts of ring polymers with non-conserved topology: A lattice Monte Carlo study
本文通过晶格蒙特卡洛模拟研究狭缝约束下环状聚合物熔体的空间组织，发现约束增大链尺寸和打结倾向、减少环间连接，可调控网络力学性能，并表明缠结仅源于成对环-环连接。
2023-07-04 cond-mat.soft
Structure of interacting aggregates of silica nanoparticles in a polymer matrix: Small-angle scattering and Reverse Monte-Carlo simulations
通过胶体纳米颗粒增强弹性体是一个重要的应用，其中需要了解微观结构-并且如果可能的话控制-如果希望调节宏观机械性能。这里的三维结构的大聚集体的纳米二氧化硅颗粒嵌入软聚合物基体是由小角中子散射。实验上，拥挤的环境导致强增强诱导聚集体之间的强相互作用，这在散射中产生突出的相互作用峰。我们建议通过在一个经典的胶体结构因子描述聚集体相互作用和聚集体形状因子确定的反向蒙特卡罗技术的分解的装置来分析总信号。这一结果为弹性体中聚集体的形状及其复杂的相互作用提供了新的见解。为了比较，分形模型的聚集体散射也进行了讨论。
2007-05-22 cond-mat.soft
Influence of solvent quality on polymer solutions: a Monte Carlo study of bulk and interfacial properties
采用蒙特卡罗模拟研究了溶剂质量对聚合物稀、半稀溶液体系的影响。状态方程，硬壁附近的吸附，壁-聚合物表面张力和有效耗尽电位都计算作为浓度和溶剂质量的函数。我们发现在良好的和θ溶剂的聚合物之间的重要差异。在稀释状态下，聚合物在θ溶剂中的物理性质与理想聚合物的物理性质非常相似。然而，在半稀释的制度，发现显着的差异。
2004-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Short Cyclic Structures in Polymer Model Networks: A Test of Mean Field Approximation by Monte Carlo Simulations
平均场速率理论描述的均聚和共聚的$f$ -功能分子的开发，其中包含形成短的环状结构内的网络。该模型的预测进行了比较与蒙特卡罗模拟的交联的星形聚合物在溶液中。我们发现，均聚被捕获的浓度大于四分之一的几何重叠浓度的平均场模型。所有模拟数据都可以使用单个几何参数进行环化。模拟数据表明，在本研究的参数范围内，多连接分子之间的相关性可以忽略不计。因此，平均场处理的均聚是合理的近似，如果短周期得到妥善处理。在严格的A-B反应的情况下考虑共聚，其中单个分子的所有反应性基团是A型或B型。对于这些系统，我们发现一个明确的影响，当地的相互混合的A和B组的所有浓度的调查。因此，平均场模型不太适合描述模拟数据。与相同反应程度下的均聚相比，缺少含有奇数分子的环结构允许在低于几何重叠浓度一个数量级的浓度下形成稳定的AB网络。
2021-03-30 cond-mat.soft
Monitoring Diffusion of Reptating Polymer Chains by Direct Energy Transfer Method: a Monte Carlo Simulation
采用动力学蒙特卡罗方法模拟了高分子链在界面上的扩散。采用时间分辨荧光技术结合直接能量转移法测量了染料标记聚合物链的扩散范围。供体和受体标记的聚合物链在相邻隔室之间的扩散是随机产生的。在几个扩散步骤中模拟供体分子的荧光衰减曲线，以产生聚合物链的混合。供体和受体标记的聚合物链在隔间的混合比进行了测量，在扩散的各个阶段（快照）。据观察，对于一个给定的分子量，平均互穿轮廓长度被发现是成比例的混合比。Monte Carlo分析表明，曲线扩散系数与扩散过程中聚合物链的重量成反比。
2003-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polymer chain stiffness versus excluded volume: A Monte Carlo study of the crossover towards the wormlike chain model
当聚合物链的局部固有刚度在很宽的范围内变化时，可以观察到从刚性棒状行为到（几乎）高斯无规线圈的交叉，以及在良好溶剂中朝向自避免行走的进一步交叉。利用剪枝-富集Rosenbluth方法（PERM）研究了自回避行走的最大步数为$N_b=50000$且柔性可变的情况，检验了Kratky-Porod模型的适用性.非指数衰减的键取向相关性$<\cos θ(s) >$为大的距离$s$沿链轮廓的证据，不考虑链刚度。对于瓶刷聚合物的另一方面，实验刚度是通过侧链的长度变化，它表明，这些圆柱形刷（具有灵活的骨干）不描述的Kratky-Porod蠕虫状链模型，因为它们的持久性长度（大致）成比例的横截面半径，对于所有的条件下的实际利益。
2010-10-04 cond-mat.soft
The fluid-fluid interface in a model colloid-polymer mixture: Application of grand canonical Monte Carlo to asymmetric binary mixtures
提出了一种模拟巨正则系综中非对称二元混合物的蒙特卡罗方法。该方法被用来研究Asakura和Oosawa的胶体-聚合物模型。我们确定的流体-流体不混合过渡和界面张力，无论是在高聚合物密度和接近临界点的相图。我们还提出了在两相区的密度分布。结果进行了比较，最近的密度泛函理论的预测。
2003-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Off-Lattice Markov Chain Monte Carlo Simulations of Mechanically Driven Polymers
本文提出一种离格马尔可夫链蒙特卡罗方法，通过自适应非局部移动模拟半柔性聚合物在机械力下的响应，消除了在格模型的取向偏差，并与理论预测高度一致。
2024-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Monte-Carlo and Self-Consistent Field calculations of encapsulated spherical polymer brushes
我们提出了广泛的数值自洽场（SCF）和3维非格子蒙特卡罗（MC）的研究结果的球形刷局限于一个球形腔。的单体密度分布和腔压力已被测量的系统中，腔的曲率有一个重要的影响聚合物刷构象。SCF和MC方法之间的直接比较表明，SCF计算是一个有价值的替代MC模拟的情况下，自由和软压缩刷。在强压缩系统的情况下，我们提出了一个扩展的Flory理论的聚合物溶液，其预测被发现是在良好的协议与MC模拟，并具有计算成本低廉的优势。在高压缩范围内，我们发现单体体积分数$v$与空腔压力$P$，$P \sim v^α$成比例关系。SCF计算给出$α=2.15 \pm 0.05$，接近于{ \em des Cloiseaux定律（$α=9/4$）}，而MC模拟导致$α=2.73 \pm 0.04$。我们的结论是，较高的值$α$获得与MC来自单体密度的相关性不包括在SCF形式主义。
2004-06-03 cond-mat.soft
Fine structure of Surface Relief Gratings: experiment and a generic stochastic Monte Carlo model of the photoinduced mass transport in azo-polymer
实验和理论上研究了偶氮功能化聚醚酰亚胺的双峰精细结构表面浮雕光栅。在理论分析中，我们建立了偶氮苯功能化聚合物基质中光诱导质量输运的随机Monte Carlo模型。证明和表征了聚合物链从照明图案的明亮到黑暗的地方的长期追求的运输，检查了密度和SRG光栅的交织过程的各种场景。模型预测，对于一些偶氮官能化材料的双峰SRG最大值可以在永久，准永久或瞬态制度。
2013-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
"Cracking-the-whip" effect stretches driven polymers
鞭子的劈啪声加速了链条的尾部，使其响亮而清晰地击打在空气中。我们证明了类似的加速度效应会导致被驱动的链状聚合物的卷曲变形。我们首先进行蒙特卡罗模拟的单一驱动聚合物线圈，以证明其变形公司与速度的更快或更慢的偏差。然后，我们进行了并行的布朗动力学模拟，以证明线圈变形可以由所谓的“鞭裂”效应引起，由于在蒙特卡罗模拟中继承的单体的非同步偏置布朗运动。由于这种非同步运动代表随机扰动的环境依赖的势能景观或流动性，反映在液相中的聚合物的异质动力学，我们的观察带来了新的见解驱动链状聚合物的非线性动力学。
2013-12-10 cond-mat.soft
Advanced Monte Carlo simulation techniques to study polymers under equilibrium conditions
该研究对平衡态聚合物研究用的先进蒙特卡洛模拟技术进行分类梳理，分为蒙特卡洛移动和高级采样方案两大类，提炼共通基础算法与通用实现表达式，助力方法选用与程序开发。
2023-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A fast Monte Carlo algorithm for studying bottle-brush polymers
通过计算机模拟获得复杂大分子的统计特性的可靠估计是一项需要高计算量以及开发高效模拟算法的任务。在这里，我们提出了一种算法结合本地移动，枢轴算法，和一个可调的模拟格子盒模拟稀释系统的瓶刷聚合物具有灵活的骨干和灵活的侧链在良好的溶剂条件下。将该算法应用到键涨落模型中，得到了主链和侧链的均方端到端距离和回转半径的精确估计，并研究了这种复杂大分子的构象性质.改变主链长度（从$N_b=67$到$N_b=1027$）、侧链长度（从N=0到N=24或48），检查主链行为以及侧链行为的缩放预测。我们也能够给出一个直接的比较的结构因子之间的实验数据和模拟结果。
2011-07-07 cond-mat.soft
Translocation of Polymers through Nanopores at Weak External Field, Direct Approach with Monte Carlo Simulations
我做了非晶格三维蒙特卡罗模拟的聚合物易位通过一个狭窄的孔在低外场，试图尽可能接近一个直接的方法。该过程被发现在全球范围内的非平衡，但接近孔（折叠）的单体的动态被发现接近准平衡。我观察到的张力（或压力）建设附近的孔，和亚扩散的孔中的中间单体的位移，在文献中报道。我没有发现分数扩散方程预测的自由扩散一段时间后反应坐标的分布。
2008-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Monte Carlo Simulation Study of the Mechanical and Conformational Properties of Networks of Helical Polymers. I General Concepts
本文采用基于Wang-Landau算法和三链模型的蒙特卡罗模拟相结合的方法研究了螺旋聚合物网络的力学和构象性质。我们发现，这些网络的应力-应变行为具有在由合成聚合物制成的典型网络中未观察到的新颖特征。特别是，我们发现，当这些网络被拉伸时，它们首先加强，然后软化，最后再次加强。应力的这种非单调行为与螺旋含量之一相关，并且通过聚合物的螺旋结构的伸长诱导的形成和熔融来合理化。我们补充这些结果与研究的其他构象的聚合物链，澄清这些网络的机械行为背后的分子机制。最后，我们提出了一个定性的比较，我们的一些结果与理论最近报道的Kutter和Terentjev。
2005-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interfaces between highly incompatible polymers of different stiffness: Monte Carlo simulations and self-consistent field calculations
我们研究了两种高度不相容的不同刚度的聚合物之间的界面性质。广泛的蒙特卡罗模拟的二元聚合物熔体产量详细的界面轮廓和界面张力通过毛细管波动的分析。我们从模拟中提取了一个有效的Flory-Huggins参数，用于自洽场计算。这些考虑到通过单链配分函数的部分枚举的链结构，使用通过纯相的蒙特卡罗模拟获得的链构象。模拟和自洽场计算之间的协议几乎是定量的，但是，我们发现偏离高斯链模型的预测高不相容性或大刚度。在非常高的不相容性的界面宽度是小于高斯链模型的预测，并在增加的统计段长度的半柔性组件。
1997-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reactions at polymer interfaces: A Monte Carlo Simulation
用蒙特卡罗模拟研究了对称二元聚合物共混物强分凝界面上的反应。不同物种的末端官能化的均聚物在界面处瞬时且不可逆地相互作用以形成二嵌段共聚物。的模拟，在键波动模型的框架内，确定的共聚物生产的初始和中间的时间制度小的反应物浓度$ρ_0 R_g^3=0.163 ... 0.0406$的时间依赖性。结果进行了比较，最近的理论和模拟数据的一个简单的反应扩散模型。对于在模拟中可访问的反应物浓度，没有发现在初始政权的共聚物密度的线性增长，和$\sqrt{t}$ -法律观察到在中间阶段。
1997-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo algorithm based on internal bridging moves for the atomistic simulation of thiophene oligomers and polymers
我们引入了一个强大的蒙特卡罗（MC）算法的原子模拟的大规模模型的寡聚和聚噻吩重新设计MC移动最初开发的相当简单的聚合物结构和架构，如线性和支化的聚乙烯，占噻吩单体的环结构。实施的基本MC移动包括末端噻吩环的偏压爬行、内部噻吩环的翻转、末端噻吩环的旋转、三个噻吩环的协同旋转、整个分子的刚性平移、整个分子的旋转和体积波动。在实施的所有动作，我们假设噻吩环原子保持刚性和严格的共面;另一方面，环间扭转和键弯曲角保持完全灵活的适当的势能函数。在足够高的温度下，使用新算法对重要的噻吩低聚物α-六噻吩（α-6T）进行测试模拟（在其各向同性到双晶相变之上）使用专门为这项工作的目的开发的新的联合原子模型，构象和结构性质与详细的原子分子动力学（MD）结果非常接近使用全原子模型进行模拟。新的算法是特别有前途的探索丰富的（和很大程度上未开发的）相行为和纳米级有序的非常长的（也更复杂）噻吩为基础的聚合物，不能解决传统的MD方法，由于在这些系统中的链动力学特征的极长的弛豫时间。
2018-07-04 cond-mat.soft
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
Influence of polymer excluded volume on the phase behavior of colloid-polymer mixtures
我们确定耗尽引起的硬球胶体和相互作用的聚合物的相行为的大规模蒙特卡罗模拟使用非常准确的粗粒化技术。与标准的Asakura-Oosawa模型理论和模拟的比较表明，包括排除聚合物之间的体积相互作用导致在相图中的定性差异。这些效应对于较大的相对聚合物尺寸变得越来越重要。我们的模拟结果同意定量与最近的实验。
2002-06-05 cond-mat.soft
Polymer translocation through a nanopore: a two-dimensional Monte Carlo simulation
我们研究了在没有外部驱动力的情况下聚合物通过纳米孔的易位问题。为此，我们使用二维（2D）波动键模型与单段蒙特卡罗移动。为了克服熵的障碍，没有人为的限制，我们考虑一个聚合物，这是最初放置在中间的孔，并研究所需的逃逸时间的聚合物完全退出孔的两端。特别地，我们研究了孔长度对逃逸时间的影响。
2005-10-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Monte Carlo Simulation of Long Chain Polymer Melts: Crossover from Rouse to Reptation Dynamics
我们提供了蒙特卡罗模拟的数据，在稠密熔体中的单分散线性聚合物链的聚合度之间的N=16和N=512。本研究的目的是研究从短链的类Rouse动力学到长链的类爬行动力学的交叉。为了解决这个问题，我们计算各种不同的数量：标准的均方位移的内部单体和链的质心，最近提出的立方不变量，持久性的键矢量方向与时间，和自动关联函数的键矢量，端到端的矢量和劳斯模式。这一分析表明，从非纠缠动力学的交叉是非常漫长的。只有最大的链长N=512，约为纠缠长度的13倍，显示了爬行的证据。
2000-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
PERM: A Monte Carlo Strategy for Simulating Polymers and Other Things
我们描述了一个通用的策略，PERM（修剪丰富Rosenbluth方法），从一个给定的吉布斯-玻尔兹曼分布的采样配置。该方法不是基于大都会的概念，建立一个马尔可夫过程的平稳状态是想要的分布。相反，它开始根据有偏差的分布构建实例，但通过克隆“好”配置并杀死“坏”配置来纠正这一点。在这样做时，它使用了统计物理中的非平凡问题是高维的这一事实。因此，实例是一步一步构建的，一个实例的最终“成功”可以在早期阶段猜测。使用加权样本，这样做是为了使最终分布严格无偏。与进化算法相比，克隆/杀死是在不同时在计算机内存中保存大量人口的情况下完成的。我们将其应用于大规模模拟的均聚物附近的θ和unmixing临界点。此外，我们勾勒出其他应用，特别是在有限的几何形状和随机支化聚合物的聚合物。对于θ聚合物，我们证实了在以前的工作中发现的非常强的对数校正。对于临界解混，我们基本上证实了Flory-Huggins平均场论和Duplantier计算的对数修正。我们认为，后者是负责一些明显违反平均场行为。这特别涉及临界密度的链长依赖性指数，在Flory-Huggins理论中为1/2，但在几个实验中被称为$\approx 0.38$。
1998-06-26 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
Study of unzipping transitions in an adsorbed polymer by a periodic force
利用Monte Carlo模拟，我们研究了吸附在表面（或壁）上的均匀聚合物解压缩的动态转变。我们考虑三种不同类型的表面。聚合物的一端始终保持锚定，另一端单体受到频率为$ω$、振幅为$g_0$的周期性力作用。我们观察到，力-距离等温线显示在所有三种情况下的磁滞回线。对于所有这三种情况下，它被发现的磁滞回线，$A_{loop}$，规模为$1/ω$在较高的频率范围，并作为$g_0^α ω^β$与指数$α= 1$和$β= 1.25$在较低的频率范围。指数$α$和$β$的值类似于在早期的DNA链的蒙特卡罗模拟研究和较长的DNA链的朗之万动力学模拟研究中获得的指数。
2022-07-22 cond-mat.soft
Parallel Excluded Volume Tempering for Polymer Melts
我们已经开发出一种技术，以加快收购有效的非相关配置的非晶格模型的致密聚合物熔体，它利用并行回火和大规模的Monte Carlo移动。该方法是基于并行模拟一组系统，其中每个系统具有略有不同的排斥性的核心潜力，这样的热力学路径从完全排除体积的随机行走的理想气体产生。虽然每个系统是运行与标准的随机动力学，导致在NVT合奏，我们实现了并行回火通过随机交换相邻的潜在的配置之间，和大规模的Monte Carlo移动通过尝试枢轴和平移移动，达到现实的接受概率的极限的随机行走的理想气体接近。与纯随机动力学相比，即使对于短至$N = 60$单体的链的系统，这也导致效率增加，然而在该链长度下，大规模Monte Carlo移动是无效的。对于甚至更长的链，加速变得显著，如从$N = 200$的初步数据所观察到的。
2000-07-03 cond-mat.soft
Local and chain dynamics in miscible polymer blends: A Monte Carlo simulation study
局部链结构和局部环境在高分子链的动力学行为中起着重要的作用。一般来说，描述共混物中两种组分的链段动力学的摩擦系数彼此不同，并且与纯熔体的摩擦系数不同。在这项工作中，我们调查聚合物共混动力学与蒙特卡罗模拟的广义键波动模型，其中非键最近的邻居之间的相互作用能的差异区分共混物的两个组件。模拟只采用局部移动和尊重非键交叉条件进行了一系列的组合物，密度和链长的共混物。这里研究的共混物在劳斯行为和纠缠行为之间的交叉区域具有长链动力学。为了研究自扩散系数的标度，特征链长$N_\mathrm{c}$由链的堆积长度计算。这些与从接受率和有效键长确定的局部迁移率$μ$相结合，以产生特征自扩散系数$D_\mathrm{c}=μ/N_\mathrm{c}$。我们发现，熔体和共混物的数据崩溃到一个共同的线上的一个图中的减少的扩散系数$D/D_\mathrm{c}$作为减少的链长$N/N_\mathrm{c}$的函数。详细研究了熔体和共混物的动态性能的组成依赖性与长度为20在三个不同的密度的链。对于这些共混物，我们计算摩擦系数从当地的流动性，并考虑其组成和压力的依赖性。以这种方式确定的摩擦系数显示了在混溶共混物实验中观察到的许多特性。
2005-11-07 cond-mat.soft
Monte Carlo Simulation of Long Hard-Sphere Polymer Chains in Two to Five Dimensions
本文利用基于二叉树的蒙特卡罗方法模拟二至五维长硬球聚合物链，通过测量熵和端到端距离标度，验证了其与自回避行走的普适性一致。
2023-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo simulation of electrostatic interactions in inhomogeneous dielectric media: Correct sampling for the local lattice simulation algorithm
我们提出了一个格子蒙特卡罗算法的基础上，最初提出的Maggs和Rossetto模拟非均匀介质中的静电相互作用。已知原始算法在不同介电常数的介质中产生相同介电常数的粒子之间的吸引力相互作用。我们证明，这种相互作用是虚假的，造成不正确的偏见的统计权重所产生的粒子运动在蒙特卡罗移动。我们提出了一个简单的并行回火算法，纠正这种非物理的偏见。我们的算法的有效性进行了测试，一个简单的二元混合物和不带电的聚合物在溶剂中，并施加到盐掺杂的聚合物溶液。
2017-05-11 cond-mat.soft
Monte Carlo simulations of a coarse grained model for an athermal all-polystyrene nanocomposite system
通过蒙特卡罗抽样方法研究了聚苯乙烯基体中填充有紧密交联的聚苯乙烯纳米颗粒的非热纳米复合体系的结构。高分子链被表示为随机行走，系统通过粗粒度的哈密顿量来描述。这种方法与自洽场论有关，但不需要鞍点近似，适合于处理大型三维系统。在纳米颗粒附近的聚合物基体的局部结构被发现是不同的，在许多方面从相应的散装，无论是在段和链水平。在颗粒附近的局部聚合物密度分布显示出最大值，并且键发展出相当大的平行于纳米颗粒表面的取向。还分析了耗尽层厚度。这些链的最长尺寸平行于颗粒表面。它们的内在形状，其特征在于跨度和主惯性矩，被发现是一个强大的功能的位置相对于接口。许多纳米颗粒在聚合物基体中的分散导致链的延伸，当它们的尺寸与分散颗粒的半径相似时。
2014-01-14 cond-mat.soft
Translocation time of a polymer chain through an energy gradient nanopore
采用蒙特卡罗模拟和具有双吸收边界条件的Fokker-Planck方程研究了高分子链通过相互作用能梯度纳米孔的迁移时间.模拟和计算都揭示了三种不同的聚合物迁移行为。这些行为可以定性地解释从自由能景观获得的聚合物易位在不同的参数。结果表明，通过适当地设计相互作用能梯度，可以调节聚合物链通过纳米孔的移位时间。
2017-01-03 cond-mat.soft
Phase behaviour of semiflexible lattice polymers in poor-solvent solution: mean-field theory and Monte Carlo simulations
本文通过平均场理论和蒙特卡罗模拟研究不良溶剂中半柔性聚合物的气-液相变，发现该相变与弯曲刚度无关，并将经典Flory-Huggins和Flory平均场理论统一为更一般框架的特例。
2023-10-08 cond-mat.soft physics.bio-ph
Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulation of the Glass Transition of Polymers
用计算机模拟研究了致密玻璃形成聚合物熔体中聚合物链的两种粗粒模型：简单立方晶格上的键长涨落模型用动态Monte Carlo方法处理，其中键长势有利于长键;连续体中的珠-弹簧模型用分子动力学处理，其中珠之间具有Lennard-Jones势。虽然这两个模型的动力学不同的短长度尺度和相关的时间尺度，中观的空间和时间尺度上的两个模型表现相似。特别是，模式耦合理论的玻璃化转变可以用来解释过冷聚合物熔体的减慢。对于非格点模型，研究了恒压和恒容两种情况下模耦合临界点的逼近。晶格模型允许测试玻璃化转变的吉布斯-迪马齐奥熵理论，我们的发现是，虽然熵确实显着减少，但没有“熵灾难”，流体熵将变为负值。最后，对薄膜几何结构中约束效应对玻璃化转变的影响进行了展望。
1998-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Polymer Films in the Normal-Liquid and Supercooled State: A Review of Recent Monte Carlo Simulation Results
综述了近年来聚合物薄膜玻璃化行为的蒙特卡罗模拟研究进展。模拟采用的版本的键波动晶格模型，其中的玻璃化转变是由刚性的聚合物和它们在熔体中的密集包装之间的竞争驱动的。熔体在几何形状上被限制在两个不可穿透的壁之间，这两个不可穿透的壁之间的距离为本体回转半径的1倍至约15倍。这种限制会影响薄膜的静态和动态特性：靠近壁面的链优先平行于壁面取向。这种取向趋势会在整个薄膜中传播，并在低温和小厚度下形成层结构。层结构强烈抑制了链的面外重取向。面内重取向必须在高密度环境中发生，这引起相应弛豫时间的增加。然而，局部密度波动增强，如果薄膜厚度和温度降低。这意味着玻璃化转变温度随着膜厚度的减小而降低。
2000-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Theory and Monte Carlo simulations for the stretching of flexible and semi-flexible single polymer chains under external fields
微观力学实验的最新发展允许以两种主要方式操纵单个聚合物分子：由外力拉伸的\textit{uniform}和由外场拉伸的\textit{non-uniform}。因此，对于特定种类的聚合物和特定的几何形状，可以获得许多结果。在这项工作中，我们描述了一个单一的，非支化的聚合物分子的非均匀拉伸由外部场（例如，在均匀运动的流体，或均匀的电场）由一个通用的物理框架，导致不同类型的聚合物的一般结论。基于经典统计力学，我们推导了自由连接链和蠕虫链模型的解析结果。此外，我们提供了一个Monte Carlo数值分析的机械性能的柔性和半柔性聚合物锚定在一端。模拟证实了分析成果，而且允许研究的情况下，理论不能提供明确的和有用的结果。在所有情况下，我们评估的平均构象的聚合物和它的波动统计的链长，弯曲刚度和场强的函数。
2012-10-23 cond-mat.soft math-ph math.MP
Parallel tempering Monte Carlo simulations of spherical fixed-connectivity model for polymerized membranes
利用并行回火蒙特卡罗（PTMC）方法研究了固定连通度三角形表面模型在较大晶格上的一级相变。从PTMC的结果，我们发现，过渡是相当强的比传统的大都市MC（MMC）技术和平坦的直方图MC技术预测的报告。我们还证实了PTMC在相对较小的晶格上的结果与已知的结果吻合得很好。这意味着PTMC成功地用于模拟一级相变。PTMC中的并行计算是由OpenMP实现的，其中PTMC在多核CPU上的速度比在单核CPU上的速度快得多。
2015-11-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo simulations of the solid-liquid transition in hard spheres and colloid-polymer mixtures
采用恒压下的蒙特卡罗模拟研究了硬球和胶体-聚合物混合物中液-固相变的共存和界面性质。后一种系统被描述为一个单组分的Asakura-Oosawa（AO）模型，其中聚合物的自由度通过一个有吸引力的部分，在胶体-胶体相互作用的有效潜力。对于所考虑的AO模型，聚合物储层填充分数为eta_p^r=0.1，胶体-聚合物尺寸比为q=sigma_p/σ=0.15（其中sigma_p和sigma分别为聚合物和胶体的直径）。非均匀固-液体系的制备方法是将面心立方固相置于矩形模拟箱的中间，与相邻的主体液体形成两个界面。通过分析不同压力和不同系统尺寸下的晶区生长，得到了共存压力p_co，硬球系统的p_co=11.576 k_BT/sigma^3，AO模型的p_co=8.0 k_BT/sigma^3（其中k_B为玻耳兹曼常量，T为温度）。引入了几个序参量来区分固相和液相，并描述界面性质。根据固液界面的毛细波展宽，可以得到（100）晶面的界面刚度，硬球系统的γ =0.49 k_BT/σ ^2，AO模型的γ =0.95 k_BT/σ ^2。
2010-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-Assembly of Patchy Particles into Polymer Chains: A Parameter-Free Comparison between Wertheim Theory and Monte Carlo Simulation
我们数值研究了由具有硬核排斥力的颗粒组成的简单流体，并在颗粒极点处补充了两个短程吸引（粘性）点，这为线性链的平衡聚合提供了一个简单的模型。该模型的简单性允许密切的比较，没有拟合参数，模拟和理论预测之间的基础上的Wertheim微扰理论，一个独特的框架分析预测的性质的自组装粒子系统的分子参数和液体状态的关联函数。这个理论还没有受到严格的测试，对模拟数据的顺序跨越聚合过渡。我们用数值方法确定了这种基本形式的自组装的许多热力学性质（每个粒子的能量、处于缔合状态的粒子的序参量或平均分数、平均链长、链长分布、链的平均端到端距离和静态结构因子），并发现Wertheim理论的预测与模拟结果非常吻合。
2007-01-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure of bottle-brush polymers in solution: A Monte Carlo test of models for the scattering function
广泛的Monte Carlo结果提出了良好的溶剂或Theta溶剂条件下的瓶刷聚合物的晶格模型。改变侧链长度，主链长度，和刚性直骨架的接枝密度，获得单体和侧链末端的径向密度分布，以及描述从单个侧链和从总瓶刷聚合物的散射的结构因子。为了描述一个非常长的瓶刷内部的结构，在沿骨干方向的周期性边界条件，并描述由于有限的骨干长度的影响，第二组模拟与自由端的骨干进行。在后一种情况下，沿主链方向的结构的不均匀性进行了仔细研究。我们使用这些结果来测试各种唯象模型，已提出解释瓶刷大分子的实验散射数据。这些模型的目的是通过适当的卷积近似从总散射中提取关于瓶刷的径向密度分布的信息。根据我们的模拟结果，讨论了改进这些模型的可能性。
2009-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Origin of Scaling Behavior of Protein Packing Density: A Sequential Monte Carlo Study of Compact Long Chain Polymers
单结构域蛋白被认为是紧密堆积的。由突变引起的空隙的引入通常被认为是不稳定的。在这项研究中，我们表明，包装密度为单域蛋白质链长度的下降。我们发现，回转半径提供的蛋白质包装差的描述，但我们在这里介绍的α接触数表征蛋白质。我们进一步证明了在非格点自回避行走中，可以观察到堆积密度和链长之间的蛋白质样标度关系。研究紧密链聚合物的一个关键问题是磨损问题：很难产生独立的紧密长自避免行走的样本。我们开发了一个算法的框架下的顺序蒙特卡罗和成功地产生人口的紧凑的长链离格聚合物的长度$N=2,000$。基于这些链聚合物的分析结果表明，保持高堆积密度是短链蛋白质的唯一特征。我们发现，蛋白质的堆积密度与链长的标度行为是无规聚合物满足松散紧性约束的一个普遍特征。我们的结论是，蛋白质没有优化的进化，以消除包装空隙。
2003-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Entropy of self-avoiding branching polymers: mean field theory and Monte Carlo simulations
本研究通过自避树模型和平均场理论计算支化聚合物熵及支化节点数，蒙特卡洛模拟验证了理论在二维至四维的准确性。
2025-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Novel Approach for Lattice Simulations of Polymer Chains in Dense Amorphous Polymer Systems: Method Development and Validation with 2-D Lattices
在这里，我们提出了系统的发展，通过一种新的计算技术，允许一个有效的会计链构象的致密聚合物的定量晶格模拟。我们的方法是基于原格分解成最佳大小的子格。我们开发和验证的方法在这里的2-D格使用子格的4x 4节点。对于每个可能的连接性，即连接子晶格的4x 4节点与晶格的其余节点的键的布置，评估所有可能的子晶格微观状态（亚微观状态）。我们应用这种技术来研究致密的半结晶聚合物中的层间非晶相，其中聚合物链符合2-D正方形晶格。对于中等大小的晶格（高达8x8节点），精确的结果可以从对应于半结晶系统的完全致密（即没有自由链端）的层间非晶相的所有微观状态的穷举中获得。对于较大的晶格，随机枚举技术（纯熵）和一个有效的大都市蒙特卡罗计划。大量的蒙特卡罗移动选择使得蒙特卡罗移动之间的相关性特别短。因此，感兴趣的统计量可以使用少量的步骤用紧密的误差条（与平均值同时计算）来获得。
2008-05-03 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
Confinement induces conformational transition of semiflexible polymer rings to figure eight form
采用蒙特卡罗模拟的半柔性聚合物环在弱球形限制的构象转变为8形，扭曲配置被发现和量化。
2010-04-26 cond-mat.soft q-bio.BM
Anomalous size-dependence of interfacial profiles between coexisting phases of polymer mixtures in thin film geometry: A Monte-Carlo simulation
在厚度为D且横向线性尺寸为L的薄膜中，二元混合物（A，B）的共存相之间的界面轮廓敏感地取决于线性尺寸和所应用的边界条件和统计系综的性质。通过对对称高分子混合物的键涨落模型的蒙特卡罗模拟，证明了这些现象在受限几何体系中的普遍性。研究了正则系综和半巨正则系综。在正则系综中，界面宽度w（从与本征分布相同数量级的小值开始）像sqrt{D}一样增加，然后交叉到饱和值w_max（w_max^2与ln L成比例）。然而，在半巨正则系综中，对于不太大的L，发现与正则系综中相同的宽度（w与sqrt{D}成比例），而对于大L，界面轮廓在膜厚度的有限部分上被涂抹（对于D ->无穷大，w与D成比例）。我们讨论的影响，这些研究结果的解释模拟和实验。
1997-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
