A Machine Learning Closure for Polymer Integral Equation Theory
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Lehigh University（理海大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
该研究提出基于机器学习的闭合关系，改进PRISM聚合物积分方程理论，提升结构预测精度，可用于软材料快速发现与设计。
2026-10-02 cond-mat.soft
Effects of Solvent on Polymer Chain Dimensions: A Born-Green-Yvon Integral Equation Study
利用Born-Green-Yvon积分方程和双位溶剂化势研究了切向硬球高分子链在硬球单体溶剂中的平衡性质。溶剂化势的构造使用硬球溶剂中的硬球三聚体的低密度结果。BGY方程已经解决了聚合物的长度高达100的溶剂密度和溶剂直径的范围。该理论准确地描述了随着溶剂密度的增加，平均聚合物尺寸的压缩。该理论还准确地描述了作为溶剂直径的函数的这种压缩的变化，预测当溶剂直径比聚合物位点直径大两到三倍时的最大效果。标度指数有关的聚合物尺寸链长和溶剂密度也得到了。
1997-08-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
State-Resolved Integral of First-Passage Times for Multi-Site Polymer Adsorption
Southeast University（东南大学）
本文提出首达时间态分辨积分（SR-IFS）方法，用于预测多位点聚合物吸附中附着状态的时间分布，并以三臂星形聚合物验证，揭示了从三点附着到异质混合的演化及结合能的调控作用。
2026-09-24 cond-mat.soft
Integral fractional viscoelastic models in SPH: LAOS simulations versus experimental data
Basque Center for Applied Mathematics（巴斯克应用数学中心）；Sustainable Transport group, Polymers Technology, Leartiker S. Coop（Leartiker合作社聚合物技术可持续交通组）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基，巴斯克科学基金会）；Complex Fluid Group, Department of Chemical Engineering, Swansea University（斯旺西大学化学工程系复杂流体组）
本文提出了一种基于积分分数模型的SPH方法，用于模拟聚合物熔体在复杂流动条件下的黏弹性行为，并通过实验验证其有效性。
2025-12-01 cond-mat.soft
Effect of Equilibration on Primitive Path Analyses of Entangled Polymers
我们使用最近开发的原始路径分析（PPA）方法来研究模型聚合物系统中的纠缠密度的平衡的影响。两种常用的平衡方法的N_e值相差两到三倍，即使这两种方法产生类似的大规模链统计。我们发现，在平衡差的样品中的局部链拉伸增加纠缠密度。N_e随时间的演化表明，随着局域拉伸的弛豫，许多纠缠通过快速过程如链收缩而丢失。将熔融态淬火成玻璃对N_e影响不大。短尺度结构的平衡依赖性差异对银纹扩展率的影响远小于N_e的PPA值差异的预期。
2005-10-23 cond-mat.soft
A study of polymer knots using a simple knot invariant written consisting of multiple contour integrals
在这项工作中，短的聚合物节（多达120段）定义在一个简单的立方晶格的热力学性质的帮助下，Wang-Landau Monte Carlo算法进行了研究。使用从给定种子构造开始的枢轴变换来执行采样过程。短程吸引力和排斥力作用于单体的情况下被认为是。讨论了几种节子的比能、热容和回转半径的性质。结果表明，热容呈现出一个尖锐的峰值。如果相互作用是有吸引力的，在单个开链中也观察到类似的峰，并且与从冷冻微晶状态到膨胀卷曲状态的转变有关。分析的可观的行为的一些其他特点，例如增加或减少的结比能量在高温下随着聚合物长度的增加，取决于如果相互作用是吸引或排斥。除了研究聚合物结的热力学外，本文的第二个目标是介绍一种基于拓扑不变量来区分结的拓扑的方法，该拓扑不变量是多重围道积分的形式，并且显式地依赖于结的物理轨迹。所选择的不变量与Conway多项式的第二个系数有关。它首次从具有规范群SU（N）的陈-西蒙斯场论的振幅中分离出来。结果表明，该不变量在区分高分子结的拓扑结构方面是非常可靠的。所提出的方法的优点之一是，它允许减少所需的Wang-Landau算法的样本的数量。一些解决方案，以加快计算利用蒙特卡罗积分技术的发展。
2013-07-03 cond-mat.soft
Perturbation Theory for Path Integrals of Stiff Polymers
刚性聚合物的蠕虫链模型是一个在一维时空中的非线性$σ$模型，其中末端是自由波动的。这导致了重要的差异，目前可用的理论只存在于周期性和狄利克雷边界条件。我们适当地修改这个理论，并显示如何执行一个系统的大刚度扩展的所有物理上有趣的数量的权力$L/ξ$，其中$L$的长度和$ξ$的持久性长度的聚合物。这需要特殊的程序，规范高度发散的费曼积分，我们已经在以前的工作。我们表明，通过添加到未微扰作用的校正项${\cal A}^{\rm corr}$，我们可以计算所有的费曼图与满足Neumann边界条件的格林函数。我们的扩展产量，订单订单，适当规范化的端到端的分布函数在任意尺寸$d$，它的偶数和奇数的时刻，和两点关联函数。
2005-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clustering of entanglement points in highly strained polymer melts
采用分子动力学模拟方法，对聚合物熔体中珠簧链的大变形进行了研究。应用原始路径分析的强变形的聚合物熔体，拓扑约束的作用在高度缠结的聚合物熔体进行了研究和量化。我们发现，拉伸链的原始路径（PP）的整体，大规模的构象遵循仿射变形，而沿着PP的纠缠点的数量和分布不。变形后，链的PP在平行和垂直于伸长的两个方向上收缩。在进一步的放松，我们观察到一个长寿命的纠缠点集群。与延迟的弛豫时间一起，这导致熔体中拓扑约束的亚稳不均匀分布。
2019-05-31 cond-mat.soft
Inter-molecular structure factors of macromolecules in solution: integral equation results
从理论上研究了半稀溶液的分子间结构。本文考虑了聚合物液体的广义Ornstein-Zernicke积分方程的低密度极限。当在微观水平上引入分子间排斥体积时，推导出了大距离上分子间结构因子的无规相（RPA）结构的稀释到半稀释交叉的标度律。这导致排除体积相互作用参数的非线性方程。对于大分子的尺寸质量标度指数，$ν$，以上的空间维度相关的值，$ν_c=2/d$，平均场一样的密度标度被恢复，但$ν<ν_c$的密度标度变得不平凡的协议与场论的结果和证明RPA的唯象扩展。详细讨论了半稀释溶液中聚合物网格的结构，并与大规模蒙特卡罗模拟进行了比较。最后提出了一种确定标度指数修正的新可能性$ω_{12}$。
1999-04-19 cond-mat.soft
Stiff polymer in monomer ensemble
我们利用以前开发的形式主义的单体合奏，包括角依赖性的聚合物链的片段，从而描述。特别是，我们展示了如何处理刚度时，聚合物链被限制在某些区域。我们从微分方程，积分方程，或连续和晶格模型的递归关系的角度研究刚度。精确的解析解，提出了两种情况下，而数值结果显示为第三种情况。
2002-01-18 cond-mat.soft
Field Theory of Polymers: Escaping the Sign Problem
我们研究统计场论的聚合物流体，鉴于进行数值模拟。这些系统的配分函数可以表示为实密度场上的泛函积分。密度场变量的引入用于解耦非键合单体之间的相互作用，并呈现所得到的有效哈密顿量H的场论真实和玻尔兹曼因子$\exp (-H)$正定。这与传统的（爱德华兹）场论相反，场论用具有复数H的化学势表示。密度场论涉及中间泛函积分的计算，其提供了在固定密度分布下聚合物流体的熵。这个功能的积分是正定的，我们表明，在大系统的热力学极限，它是由被积函数的鞍点占主导地位。这个过程避开了化学势场公式中的“符号问题”。的形式主义的背景下，灵活的聚合物模型说明。我们讨论了聚合物流体的场论计算机模拟的影响。
2003-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Trajectories of directed lattice paths
通过确定吸附线性聚合物的Dyck和投票路径模型的占据顶点的概率分布，对接枝在硬壁上的线性聚合物的单体分布进行建模。例如，对于$0 < ε< 1$和$δ\geq 0$，Dyck路径通过正方形晶格中坐标为$(\lfloor εn \rfloor,\lfloor δ\sqrt{n}\rfloor)$的晶格位点的概率被渐近地确定为$n\to\infty$，并且这揭示了当路径$n$的长度接近无穷大时，极限中沿着Dyck路径的顶点的概率密度：$$\hbox{P}_r (ε,δ) = \frac{4δ^2}{\sqrt{π\,ε^3(1-ε)^3}} \, e^{-δ^2/ε(1-ε)}\ .$$硬壁的聚合物涂层的性质和涂层中单体的密度或分布与诸如通过聚合物稳定胶体分散体或药物递送的应用有关系统，例如由接枝聚合物覆盖的药物洗脱支架。
2023-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lagrangian velocity statistics of homogeneous isotropic turbulence in dilute polymer solutions
Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究科）
通过直接数值模拟研究稀聚合物溶液中均匀各向同性湍流的拉格朗日速度统计，发现聚合物通过抑制从小到大的涡旋来调节功率谱密度和积分时间尺度。
2026-07-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Predicting Polymer Brush Behavior in Solvents using the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework
本文利用SEAQT框架结合副本交换Wang-Landau算法，研究温度对聚合物刷的影响，建立了从初始到平衡态的动力学路径，预测了聚苯乙烯刷在环己烷中的密度分布及多种非平衡路径下的热力学与结构性质。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Inverse Primitive Path Analysis
本文提出逆原初路径分析算法，通过向PPA网络重新引入轮廓长度生成拓扑受控的聚合物熔体，并结合PPA将应力松弛模拟加速约一个数量级。
2024-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Investigating the influence of different thermodynamic paths on the structural relaxation in a glass forming polymer melt
我们目前的结果从分子动力学模拟的热玻璃化转变在致密的聚合物熔体。在以前的工作中，我们比较了模拟数据与理想版本的模式耦合理论（MCT），发现该理论提供了一个很好的描述以上的临界温度的动态。为了研究不同热力学路径对结构弛豫（α过程）的影响，我们对三种不同的压力进行了模拟，从而能够在压力-温度-平面[（p，T）-平面]中给出MCT临界线的草图，根据MCT的理想化版本，应该发生遍历-非遍历转变。此外，通过冷却我们的系统沿两个不同的路径（等压和等容线），具有相同的影响点上的临界线，我们表明，无论是临界温度，也不是指数γ依赖于所选择的路径。
1998-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Physically-Motivated Primitive Path Analysis of Entangled Polymer Networks
Binghamton University（宾厄姆顿大学）
提出基于高斯连接数的局部纠缠定量定义和几何纠缠中心，通过拓扑蒸馏算法将粗粒化分子动力学网络转化为离散网络模型，以97%的计算成本降低再现小应变维里应力预测。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Why is the strength of an elastomeric polymer network so low?
Stanford University（斯坦福大学）；Harvard University（哈佛大学）
通过粗粒化分子动力学模拟，揭示聚合物网络因最小最短路径上的少量键依次断裂而导致宏观应力远低于共价键强度的机制。
2026-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Predicting Ion Sequestration in Charged Polymers with the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework
本文利用最速熵增量子热力学框架结合蒙特卡洛模拟，研究多链聚乙烯亚胺-亚甲基膦酸螯合Eu$^{+3}$的动力学路径与物理描述符，揭示较低体系能量对应更高螯合率。
2023-11-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Randomly branching $θ$-polymers in two and three dimensions: Average properties and distribution functions
出于对支化聚合物物理学的新兴趣，我们在这里提出了一个完整的表征$2$和$3$ -维单链构象的随机支化聚合物在$θ$溶剂条件下通过Monte Carlo计算机模拟获得的连接性和空间性质。第一部分的工作集中在聚合物的平均性能，如平均聚合物的空间尺寸作为总树质量和聚合物主链上的平均路径长度的典型长度的函数。在第二部分中，我们超越了平均链行为，我们讨论了完整的分布函数的树路径和树的空间距离，这是服从经典的Redner-des Cloizeaux功能的形式。我们的研究结果是合理化的第一个系统的比较支化聚合物的弗洛里理论，其次，广义费舍尔-平卡斯分布函数的标度指数之间的关系。为了完整性，将$θ$ -聚合物的性质与它们的理想性质（即，无体积相互作用）以及良溶剂（即），在$θ$点之上）对应物。本文给出的结果总结了我们小组最近的工作[A. Rosa和R. Everaers，J. Phys. A：Math. Theor. 49，345001（2016），J.Chem.Phys.145，164906（2016），Phys.Rev.E95，012117（2017）]中描述的。
2019-12-17 cond-mat.soft physics.comp-ph
Directed Paths in a Wedge
有向路径在科学文献中被广泛用作线性聚合物的模型。这种路径模型特别是线性聚合物的构象熵及其对自由能的影响。这些定向模型是自避免行走的简化版本，但它们仍然可以洞察聚合物的相行为，并且也可以作为研究线性聚合物行为中构象自由度的影响的工具。在本文中，我们研究了有向路径模型的线性聚合物在一个封闭的几何形状（楔）。我们关注的主要焦点是$c_n$，长度为$n$步的有向晶格路径的数量，这些路径在东北和东南方向上采取步骤，并且被限制在楔形$Y=\pm X/p$中，其中$p$是整数。在本文中，我们研究的情况下，$p=2$详细，我们确定的生成函数使用迭代核方法。我们还研究了$c_n$的对称性。特别是，我们表明，$$ c_n = [0.67874...]\times 2^{n-1}(1+(-1)^n) + O((4/3^{3/4})^{n+o(n)}) + o((4/3^{3/4})^n) $$在这里，我们可以确定常数$0.67874...$，以任意精度，很少的努力。
2007-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Cyclization of a Polymer: A First Passage Problem for a Non-Markovian Process
我们讨论了一个聚合物分子的环化问题，这是一个重要的例子，在一个系统中的反应显示出强烈的非马尔可夫行为的时间尺度上的利益。我们表明，知识的联合三时间概率分布的端到端的距离是足够的环化动力学的充分描述，使生存概率严格遵循的Volterra积分方程的解决方案。相应的动力学可以很容易地进行数值计算。此外，我们讨论如何做一些众所周知的近似出现从这个确切的计划，由于解耦。
2002-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological analysis of polymeric melts: Chain length effects and fast-converging estimators for entanglement length
原始路径分析的纠缠进行了广泛的链长度的珠弹簧和原子态聚乙烯聚合物熔体。纠缠长度N_e的估计器对单个链长N的结果进行操作，产生O（1/N）的系统误差。这些错误的数学根源被确定为：（a）将链端视为纠缠和（b）忽略对链和原始路径维度的非高斯校正。前因子的O（1/N）的错误可能很大;一般来说，它们的大小取决于聚合物模型和用于获得原始路径的方法。我们提出，推导和测试新的估计，消除这些系统误差使用信息可从纠缠特性与链长的变化。新的估计器对边缘纠缠系统的N_e产生了精确的结果。基于纠缠直接枚举的公式似乎收敛更快，应用更简单。
2009-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Predicting Non-Equilibrium Folding Behavior of Polymer Chains using the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework
使用HP蛋白质模型，使用能量交换Wang-Landau方法来估计由简单疏水和极性序列组成的聚合物的能量景观。使用最陡熵上升量子热力学（SEAQT）框架的运动方程的计算的能量景观的能级之间的状态转换。SEAQT框架使得确定从任意准平衡或非平衡初始状态到稳定平衡的唯一动力学路径成为可能。与可比较的蒙特卡罗模拟相比，使用SEAQT进行的计算需要显著减少的计算时间，同时提供否则不可用的热力学和结构性质。状态平均结构参数的预期值用于产生计算的基于状态的演化的代表性重建。结果表明，状态之间的连续过渡，没有明显的折叠阶段。在加热和冷却过程中，链构象的变化沿非平衡路径比沿准平衡路径更剧烈。此外，SEAQT衍生的动力学进行比较，实验得出的强度曲线描述的细胞色素c蛋白质的动力学，使用劳斯动态关系。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase Diagram of Optimal Paths
我们表明，选择适当的随机性分布，寻找最佳路径链接不同的问题，如定向渗流，入侵渗流，定向和非定向跨越聚合物的无序介质。我们还介绍了一种简单有效的算法，该算法以N^（1+d_f/d）阶数值求解d维模型，其中d_f是路径的分形维数，通过大量的二维模拟，我们确定了定向聚合物普适类的相边界。一个新的强无序阶段发生的最佳路径是自仿射与参数相关的标度指数。此外，该相图包含定向和非定向渗透以及特定点和线处的定向随机游走模型。
2004-02-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unconventional critical behavior of polymers at sticky boundaries
本文推广了理想聚合物在粘性边界吸附的经典模型，通过调整首次返回概率标度和设计非均匀跳跃振幅，证明可将二阶局域化相变改变为三阶相变。
2023-11-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Topological Analysis of Linear Polymer Melts
我们介绍了一种算法，减少计算机生成的原子聚合物样品的原始路径的网络。通过研究聚乙烯和顺式-1，4聚丁二烯熔体的网络系综，我们通过缠结的径向分布函数和缠结之间单体数量的分布来量化底层拓扑结构。一个适当的缩放所获得的数据导致一个统一的微观拓扑描述的熔体。
2006-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
