Linear response of a grafted semiflexible polymer to a uniform force field
我们使用蠕虫状链模型来解析计算接枝半柔性聚合物对均匀力场的线性响应。结果是弯曲刚度、温度、总轮廓长度和相对于接枝端的场的取向的函数。我们还研究了正、负电荷周期交替排列的蠕虫链的线性响应。这可以被认为是一个模型的聚两性电解质与固有的弯曲刚度和可忽略的分子内相互作用。我们展示了有限的固有持续长度如何影响对外场的线性响应。
2004-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Duality mapping and unbinding transitions of semiflexible and directed polymers
定向聚合物（弦）和半柔性聚合物（细丝）是分别由张力和弯曲能控制的一维物体。它们在短程吸引势的存在下发生非束缚跃迁。利用转移矩阵方法，我们建立了一个对偶映射的细丝和字符串之间的限制分区和存在和不存在的短程吸引力。这使我们能够获得与非束缚跃迁、跃迁点和跃迁阶相关的临界指数的精确结果。
2010-11-10 cond-mat.stat-mech
The Equation of State for Solution of Semiflexible Polymer Chains
基于高斯等效表示法（GER），在平均场近似的基础上，提出了一种计算高分子溶液热力学和结构性质的自洽方法.我们表明，状态方程，潜在的相互作用单体单体的平均力，和持久长度应自洽定义的一些耦合方程组的解决方案。
2015-07-29 cond-mat.stat-mech
Barrier crossing of semiflexible polymers
研究了半柔性高分子在双势阱中的运动。我们计算的形状，能量和有效扩散常数的扭结激发，特别是它们的依赖于弯曲刚度的半柔性聚合物。对于对称势，扭结运动是纯扩散的，而扭结运动在聚合物上存在驱动力的情况下变成定向的。基于扭结动力学，我们确定了半柔性聚合物的平均速度。Kramers逃逸势垒的过程是通过扭结-反扭结对的成核和扩散运动进行的，通过扭结-反扭结对的湮灭弛豫到直线构型。我们的研究结果适用于生物聚合物，如DNA和肌动蛋白丝或合成的聚电解质结构基板上的激活运动。
2005-11-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulation of a semiflexible polymer in a narrow cylindrical pore
二维随机加速粒子在一段时间后尚未离开单连通域${\cal A}$的概率$t$长期衰变为$e^{-E_0t}$。相同的量$E_0$也决定了半柔性聚合物在具有横截面${\cal A}$的窄圆柱形孔中的每单位长度$Δf=k_BT\thinspace E_0$的限制自由能。从随机加速粒子的模拟，我们估计的通用振幅的$Δf$圆形和矩形截面。
2001-06-29 cond-mat.stat-mech
Semiflexible polymer enclosed in a 3D compact domain
使用[Rev. E 100，012503（2019）]中开发的随机曲率方法，在每当$3\ell/\ell_ {p}> 1$时的状态下，研究了封闭在体积$V:=\ell^{3}$中的半柔性聚合物的构象状态作为路径的随机实现，其中$\ell_{p}$是持久长度。半柔性聚合物封闭在立方体和球体的情况下被认为是。在这些情况下，我们探讨了Spakowitz-Wang型聚合物的形状转变，其中临界持续长度在均方端到端距离的水平上区分振荡相和单调相。这种形状的转变提供了一个普遍的签名的一个半柔性聚合物的行为限制在一个紧凑的域的证据。
2021-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bundling in brushes of directed and semiflexible polymers
我们探讨平行排列的聚合物，这是垂直接枝在基板上的相互作用的吸引力的效果。这种吸引人的互动可能是由于，例如，可逆交联。有利于聚合物刷的均匀状态的永久接枝和倾向于诱导取向聚合物的面内塌陷的吸引力之间的竞争引起均匀相到成束状态的不稳定性。在后一种状态下，面内平移对称性自发地被破坏，并且密度用有限波长调制，该有限波长由接枝聚合物的横向波动的长度尺度设定。我们分析了两种模型的对齐聚合物的不稳定性：定向聚合物与线张力和弱弯曲链与弯曲刚度。
2013-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
The effect of internal and global modes on the radial distribution function of confined semiflexible polymers
在当代纳米器件中利用由纳米尺度和微米尺度限制对热波动生物聚合物的构象自由度施加的约束来专门拉长和操纵单链。因此，对受限聚合物链的统计构象的透彻的理论理解和量化是聚合物物理学中的一个中心问题。本文给出了简谐约束半柔性聚合物在弱弯曲极限下径向分布函数的解析计算。特别强调了全球模式的适当处理，即链在通道内执行全球运动的可能性。我们发现，这些全球模式的效果显着影响链统计的情况下，弱和中间限制。将我们的分析模型与蒙特卡罗模拟的数值数据进行比较，我们发现在很宽的参数范围内具有很好的一致性。
2010-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
A coil-globule transition of a semiflexible polymer driven by the addition of spherical particles
本文研究了一个大的半柔性聚合物在球形颗粒悬浮液中的相行为。所有的相互作用都是简单的排斥体积相互作用，并且球形颗粒的直径比聚合物的直径大一个数量级。球形颗粒在聚合物链段之间引起相当长范围的耗尽吸引，这引起聚合物中连续的线圈-小球转变。这种行为表明了大分子拥挤对DNA的凝聚效应。
1997-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Adsorption of a semiflexible polymer onto interfaces and surfaces
我们考虑了半柔性高分子链吸附到界面和表面上，通过使用微分方程的分布函数$G(R,L)$的端到端的距离$R$，这是与后者的矩扩展。我们提出的近似处理的结果，包括考虑到二阶和四阶矩的微分方程$G(R,L)$。半柔性聚合物吸附的基本特征是：{ \it i}）存在一个新的局部长度尺度，导致吸附聚合物的单体密度呈双指数衰减; { \it ii}）半柔性聚合物对界面和壁面的结合均弱于柔性聚合物。提出的近似理论仅限于弱吸附的制度，在小尺度上的聚合物的棒状行为的影响是弱的。
2001-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Semiflexible Bundles of Wormlike Polymer Chains
我们证明了一个半柔性束的蠕虫状链表现出状态依赖的弯曲刚度，从根本上改变其缩放行为相对于标准的蠕虫状链。我们探讨了蠕虫状束在隔离，交联网络，和在溶液中的平衡构象和力学行为。
2007-07-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible Polymer Confined in Closed Spaces
我们分析了一个强限制的半柔性聚合物，即无论是被困在一个封闭的空间或压缩的外力，在无热溶剂中的静态性能。就像一个灵活的聚合物的情况下，我们可以诉诸于半稀释液的类比，但由于链刚性产生的额外的长度尺度的复杂性，在更多样化的行为取决于系统参数。对于每一个政权，缩放形式的过剩自由能的限制。简要讨论了约束几何形状和溶剂质量的影响。
2007-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Fluctuations of Semiflexible Polymers
我们发展了一个标度理论来描述一个半柔性聚合物的动态波动，并找到几个不同的制度。我们进行了模拟，以表征纵向和横向动力学;使用合奏平均的范围内不同程度的粗粒化，我们避免了缓慢的平衡经常遇到的问题，在模拟。我们发现，半柔性物体的纵向涨落的尺度为t^7/8。这些涨落在一个长度上是相关的，这个长度随t^1/8变化。我们的研究结果是相关的解释肌动蛋白溶液中的高频微观流变学实验。
1998-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Semiflexible Polymer Chains from a new Generating Function
本文对半柔性聚合物的Kratky-Porod模型提出了一种新的研究方法。我们的解决方案的模型是基于我们用来研究半柔性聚合物链的统计力学的生成函数的定义。具体而言，我们推导出的特征函数，聚合物传播和均方端到端距离的生成函数的数学表达式。这些表达式对于具有任意数目链段和刚性程度的聚合物都是有效的。此外，它们准确地捕捉了完全柔性和刚性聚合物的极限。在这两者之间，预测平滑和近似的交叉行为。本文最重要的贡献是以一种非常简单和有见地的方式写出了聚合物传播子的表达式。它是根据随机飞行模型的精确聚合物传播因子乘以考虑聚合物主链刚度的指数给出的。
2003-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow-Induced Helical Coiling of Semiflexible Polymers in Structured Microchannels
半柔性（生物）聚合物的构象研究通过几何结构的微通道的流动。使用介观流体动力学模拟，我们表明，聚合物经历了棒到螺旋过渡，因为它从狭窄的高速区域移动到宽的低速区域的通道。瞬时螺旋形成是半柔性聚合物的非平衡和非稳态屈曲转变的结果，所述半柔性聚合物经受源自通道中的流体速度变化的压缩力。螺旋特性取决于通道的直径比、聚合物弯曲刚度和流动强度。
2012-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Semiflexible polymer on an anisotropic Bethe lattice
计算了Bethe晶格上N阶聚合物的均方端到端距离。我们考虑放置在各向同性和各向异性晶格上的半柔性聚合物。凯莱树上的距离是通过将树嵌入到足够高维的欧几里得空间上来定义的，考虑到聚合物的每个弯曲都定义了与所有先前弯曲正交的方向。在各向同性的情况下，得到的结果的均方端到端的距离原来是相同的理想链上没有立即返回的超立方晶格具有相同的配位数的贝特晶格。对于一般情况，我们得到了半柔性极限和几乎刚性极限的渐近性态。
2000-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stabilization and Destabilization of Semiflexible Polymers Induced by Spherical Confinement
球形限制可以对半柔性聚合物的塌陷状态起稳定或不稳定作用。一般的自由能参数表明，无约束坍缩转变的顺序是区别因素：第一顺序意味着稳定，第二顺序导致不稳定。我们证实了这一猜想的蒙特卡罗模拟的粗粒度模型的半柔性聚合物的链刚度调谐的过渡阶。由此产生的物理图像可能与强约束下的其他系统（如蛋白质和DNA）相关。
2018-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Migration of semiflexible polymers in microcapillary flow
采用细观流体动力学模拟方法研究了圆柱形微通道内半柔性聚合物在Poillille流作用下的非平衡结构和动力学性质。对于长度的一半，其持久性长度的聚合物，大的变化，在取向和构象被发现作为径向距离和流动强度的函数。特别地，聚合物在通道中心附近表现出U形构象。水动力相互作用导致强烈的跨流线迁移。表观迁移受聚合物取向及其扩散率的相应各向异性控制。观察到强烈的翻滚运动，与翻滚时间表现出相同的依赖性Peclet数作为一个聚合物在剪切流。
2010-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Thermal breakage of a semiflexible polymer: Breakage profile and rate
理解波动引起的聚合物断裂对基础科学和应用科学具有重要意义。在这里，我第一次提出了一个半柔性聚合物模型的热断裂问题的分析处理是渐近精确的低温和高摩擦限制。具体来说，我提供的断裂倾向和率的分析表达式，并讨论了结果的一般性和它们与生物聚合物的相关性。
2014-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Non-Affine Shear Modulus in Entangled Networks of Semiflexible Polymers
我们研究了半柔性聚合物缠结网络的粘弹性。在中间时间尺度上，这些网络对剪切变形的弹性响应由平台模量$G$描述。基于变形场在所有长度尺度上都是仿射的假设，提出了不同的标度律与聚合物浓度$c$。我们开发了一种数值方法，允许通过自由能的变化来计算模量为仿射和非仿射变形。非仿射变形场通过自由能最小化得到。我们的研究结果允许确认的幂律$G \propto c^{7/5} l_p^{-1/5}$与聚合物浓度$c$和持久性长度$l_p$，并进一步量化的系统偏差，由于亲和力假设。
2009-07-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Low energy states of a semiflexible polymer chain with attraction and the whip-toroid transitions
本文在文献[cond-mat/0507477]的基础上，利用路径积分方法和O（3）非线性西格玛模型，在局部不可扩展性约束下，建立了半柔性均聚物链鞭环相变的一般模型.我们精确地求解了经典解的能级，并证明了它的一些经典构型具有环面形式，并且该体系具有从鞭状态到环面态的相变，其构象参数为$c=\frac{W}{2 l} (\frac{L}{2π})^2$ .我们还讨论了超环面态的稳定性，并提出了低能有效格林函数。最后，与有限尺寸效应的环形状态，预测的环形性质成功地进行了比较，DNA凝聚的实验结果。
2006-07-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Viscoelasticity of Dilute Solutions of Semiflexible Polymers
我们使用布朗动力学模拟和理论的剪切松弛模量G（t）的相对刚性的半柔性聚合物的稀溶液的定性不同，从刚性杆。对于短于其持久长度的链，G（t）表现出三种时间区域：在非常早的时间，当纵向变形是仿射的，G（t）\sim t^{-3/4}。在一个宽的中间区域，在此期间链长松弛，G（t）\sim t^{-5/4}。在长时间内，$G（t）模拟刚性杆的情况。作为具有频率依赖性弹性模量B（ω）\sim（i ω）^{3/4}的有效可伸展杆的聚合物模型定量地描述了贯穿前两个区域的G（t）。
2000-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stiffness dependence of critical exponents of semiflexible polymer chains situated on two-dimensional compact fractals
利用精确的蒙特卡罗重整化群（MCRG）方法研究了半柔性高分子链在无限族平面填充（PF）分形上的行为。分形是紧凑的，也就是说，他们的分形维数$d_f$是等于2的所有成员的分形家庭所列举的奇数$b$（$3\le b< \infty$）。对于链的刚度参数$s$的不同值，在PF分形上（对于$3\le b\le 9$），我们精确地计算临界指数$ν$（与聚合物链的均方端到端距离相关）和$γ$（与不同聚合物链的总数相关）。此外，我们计算$ν$和$γ$通过MCRG方法为$b$高达201。我们的研究结果表明，对于每一个特定的$b$，临界指数是刚度依赖的功能，在这样一种方式，刚性聚合物链（具有较小的值的$s$）显示放大的值的$ν$，和减少值的$γ$。另一方面，对于任何特定的$s$，临界指数$ν$单调减小，而临界指数$γ$单调增加，具有缩放参数$b$。我们反映了一个可能的相关性PF家庭的分形相同的问题上的经常欧几里德格的半柔性聚合物链的临界性。
2009-11-27 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
Depinning of semiflexible polymers in (1+1) dimensions
我们提出了一个简单的模型的锚定半柔性聚合物从一个固定的平面基板（1+1）维的脱钉的理论分析。我们考虑一个聚合物的钉扎位点沿其轮廓的离散序列。利用构象分布函数在刚性极限下的标度性质，应用准一维体系相变的项链模型，得到了一个由持续长度、钉扎间距、表征键的微观有效长度和键能组成的熔化判据.这种方法和其他类似的方法的局限性也进行了讨论。在力诱导解绑的情况下，它表明，弯曲刚度有利于通过“单臂效应”的解绑。
2002-11-12 cond-mat.soft 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
Dynamic Scattering from Solutions of Semiflexible Polymers
从蠕虫链模型出发，导出了溶液中半柔性聚合物的动态结构因子。特别注意的刚性约束的不可扩展的轮廓和流体动力学的相互作用。对于稀溶液和半稀溶液的情况，得到了初始斜率的精确表达式。当流体动力学相互作用的重正化摩擦系数的水平上处理，由于结构松弛的结构因子的衰减服从拉伸指数律与肌动蛋白的实验一致。我们展示了如何容易地通过散射波长λ服从a << λ \ell_p和λ<λ_m的单次散射实验来确定系统的特征参数（持续长度\ell_p、分子的横向直径a和网络的网格尺寸λ_m）。我们还找到了半柔性聚合物的有效（波矢相关）动态指数z（k）<3的精确显式表达式，从而为聚合物物理中的一个长期难题提供了启发性的解释。
1997-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Knots are Generic Stable Phases in Semiflexible Polymers
半柔性聚合物模型被广泛用作理解生物分子中的结构相的范例，包括蛋白质的折叠。由于稳定结在真实蛋白质中并不常见，因此半柔性聚合物中稳定结的存在还没有被探索太多。在这里，通过广泛的副本交换蒙特卡罗模拟，我们调查相同的珠棒和珠弹簧均聚物模型，涵盖了整个范围从灵活到僵硬。我们建立的事实是，在相图中的稳定的打结相的存在是依赖于比例$r_b/r_{\rm{min}}$，其中$r_b$是平衡键长和$r_{\rm{min}}$是最强的非键合接触的距离。我们的研究结果为两种模型提供了证据，即如果比率$r_b/r_{\rm{min}}$在一个小窗口之外，则取决于弯曲刚度，在低温下总是遇到稳定的打结相以及通常的冻结和类似的结构。这些发现促使我们得出结论，结是半柔性聚合物中的通用稳定相。
2021-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Bimodality in the transverse fluctuations of a grafted semiflexible polymer and the diffusion-convection analogue: an effective-medium approach
最近的蒙特卡罗模拟的接枝半柔性聚合物在1+1维显示了一个明显的双峰结构的概率分布的横向（弯曲）波动的自由端，当总的轮廓长度是持久长度的顺序[G. Lattanzi等人，Rev E 69，021801（2004）]。在本文中，我们表明，双峰的出现与观察到的一个类似的行为时，一个随机的步行者被驱动在横向方向上由某种类型的剪切流。我们采用了一个有效介质的论点，这是第一次介绍的剪切随机行走问题的背景下[E。Ben-Naim等人，Phys.Rev.A45，7207（1992）]，以便获得自由端波动的概率分布的简单解析近似。我们表明，这种近似捕捉双峰和自由端波动的定性特征。我们还预测，放松蠕虫链的局部不可扩展性约束可能会导致双峰消失。
2005-01-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Semiflexible polymers: Dependence on ensemble and boundary orientations
我们表明，蠕虫状链（WLC）聚合物的力学性能，轮廓长度$L$和持久长度$ł$，使$t=L/ł\sim{\cal O}(1)$，既依赖于系综和末端取向的约束。在Helmholtz系综中，自由能在$t=4$附近的多个极小值对于各种取向边界条件都存在。端到端向量投影概率分布的定性特征与嵌入维数密切相关。的WLC模型的映射，一个量子粒子上移动的单位球的表面上，是用来获得各种边界条件和合奏下的聚合物的统计和力学性能。计算结果与蒙特卡罗模拟吻合良好。
2007-01-18 cond-mat.stat-mech
Phase Transitions in Pressurised Semiflexible Polymer Rings
提出并研究了受压半柔性聚合物环的平衡统计力学模型。哈密顿量有一个耦合到环的代数面积的项和一个解释弯曲（半柔性）的项。该模型允许自相交。结合蒙特卡罗模拟、Flory型标度理论、平均场近似和晶格计数技术，我们得到了一个相图，其中坍缩相和膨胀相被连续的跃迁分开。导出了环的平均面积作为环的单元数的函数的标度性质。对于大的压力，该地区的渐近行为计算离散和晶格版本的模型。对于小的压力，面积是通过映射到电子在磁场中运动的量子力学问题而获得的。模拟结果与解析结果和平均场结果吻合较好。
2007-08-24 cond-mat.stat-mech
Impact of bending stiffness on ground-state conformations for semiflexible polymers
本文利用广义系综蒙特卡洛方法系统研究半柔性聚合物粗粒化模型，揭示弯曲刚度如何与范德华力竞争并决定紧致球状体、杆状束和环形体等基态构象。
2023-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Semiflexible polymer in a strip
本文研究了正方形格子上宽度L<=9的半柔性聚合物的热力学性质。聚合物被建模为自回避行走，单体和壁之间的短程相互作用通过与放置在其中一个壁上的每个单体相关联的能量e被包括在内。此外，附加能量与行走的每个基本弯曲相关联。模型的自由能是通过传递矩阵形式精确地得到的。得到了单体密度和壁面受力的分布。我们注意到，随着弯曲能的减小，密度分布既不是凸的也不是凹的e值的范围增加，并且为了充分吸引壁（e<0），我们发现，通常吸引力在有利于弯曲的情况下是最大的。
2002-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of geometrical constraint on conformational properties and adsorption transition of a semiflexible polymer chain
本文分析了在良溶剂中正方形格子上的几何约束条件下线性半柔性共聚物链的平衡性质和吸附-脱附相变行为。一维阶梯形直线对链施加几何约束。采用完全有向自回避行走的格点模型对链进行建模，通过在链的每一个弯曲处引入能垒来说明链的半柔性。利用生成函数技术，得到了受约束共聚物链在本体中、受约束共聚物链与不可穿透平面相互作用、受约束共聚物链与约束本身相互作用和受约束共聚物链配分函数的一般表达式等情况下，共聚物链的配分函数的精确表达式。与平坦表面和几何约束（阶梯形线）相互作用。我们比较了线性半柔性均聚物链的本体性质和吸附-脱附转变行为的情况下，当链被约束。
2010-06-03 cond-mat.stat-mech
Entropic forces generated by grafted semiflexible polymers
用解析法和蒙特卡罗模拟计算了接枝半柔性聚合物在刚性光滑壁面上的布朗涨落所产生的熵力。这种力被认为对几种细胞现象起着重要作用，特别是肌动蛋白聚合驱动的细胞运动和李斯特菌等细菌的运动的物理学。在刚性极限下，当聚合物的持续长度大于其轮廓长度时，我们发现熵力表现出标度行为。我们确定的特征长度尺度和明确的形式的标度函数。在某些渐近制度，我们给出简单的解析表达式，描述了一个非常高的数值精度的全部结果。取决于对细丝的横向波动施加的约束，熵力的函数形式存在特征差异;在二维几何形状中，熵力表现出明显的峰值。
2006-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Semiflexible Polymers: Theory and Experiment
我们回顾了大分子网络的物理性质，包括半柔性聚合物，如肌动蛋白。我们首先给出了理论分析的构象统计和力学响应的单丝。实验相关的数量，如端到端的分布函数和力的延伸关系进行了讨论。结果被用来分析的弹性模量的纠缠解决方案，这样的对象。我们还讨论了短时间和长时间（终端政权）的动态和比较我们的结果与最近的动态光散射和粘弹性测量。此外，我们还分析了交联网络随机模型中的弹性跃迁。
1998-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of Intrinsic Curvature on Semiflexible Polymers
近年来，人们发现许多重要的生物高分子都具有内禀曲率。例如，动物细胞中的微管蛋白原丝、细菌中的FtsZ丝和双链DNA。我们研究如何影响这些聚合物的固有曲率的构象统计。本文给出了二维和三维切-切空间关联函数C（r）= t（s）·t（s + r）的精确结果。与预期相反，C（r）不显示任何振荡行为，而是指数衰减，并且对于短聚合物，有效持续长度具有很强的长度依赖性。我们还计算了端到端距离R的分布函数P（R），并展示了如何使用环路形成概率从WLC中提取弯曲链。
2009-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elasticity of semiflexible polymers with and without self-interactions
从离散的{ \it蠕虫状链}模型导出了力-伸长关系的{\it new}公式。该公式正确地拟合了最近的一些实验数据的聚合物拉伸和一些数值模拟与成对排斥势。对于一个更现实的Lennard-Jones势的协议与模拟被发现是好的，当温度高于$θ$温度。对于较低的温度出现平台，正如最近的一些实验和理论结果所预测的那样，我们的公式仅在高力状态下给出了良好的结果。我们简要地讨论了其他类型的自相互作用预计将影响聚合物的弹性。
2003-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Controlling adsorption of semiflexible polymers on planar and curved substrates
我们研究了半柔性聚合物如聚电解质或DNA在平面和弯曲基底上的吸附，例如，球或搓板基板通过短程电位使用广泛的蒙特卡罗模拟，缩放参数，和分析转移矩阵技术。我们表明，刚性或半柔性聚合物在平面基板上的吸附阈值可以由聚合物刚度控制：吸附需要最高的潜在强度，如果聚合物的持久性长度匹配的范围内的吸附电位。在弯曲的衬底上，即，吸附球或吸附搓板表面，吸附可另外通过表面结构的曲率来控制。在吸附状态下的额外的弯曲能导致临界吸附强度的增加，这取决于基板结构的曲率半径。对于吸附球，这产生了用于吸附的最佳聚合物刚度，即，吸附的临界势强度的局部最小值，这可以通过曲率来控制。对于二维和三维搓衣板基板，我们确定的持久性长度的范围和有效控制的吸附阈值的基板曲率的机制。
2015-08-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A model for the dynamics of extensible semiflexible polymers
我们提出了一个半柔性聚合物模型的哈密顿公式，它插入之间的劳斯链和蠕虫状链。这两个模型都实现为参数的限制。也可以选择模型参数以匹配双链DNA的实验力-延伸曲线。在哈密顿量的基态附近，（拉伸）和横向（弯曲）模式的链与N弹簧，索引为p，当p较小时，其衰变时间分别为λ_lp ~（p/N）^2和λ_tp ~ p^2（p-1）^2/N^4。我们还证明了相关的衰变时间τ_p ~（N/p）^对于等长的刚性杆，如果它们超过了取向时间尺度τ_r ~ N^3，那么就无法观察到4的衰变，因为驱动衰变随后被扩散运动所淘汰。
2012-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible polymer conformation, distribution and migration in microcapillary flows
采用多粒子碰撞动力学（MPC）方法研究了半柔性聚合物在微通道中的流动行为。构象，分布和径向横向流线迁移的各种弯曲刚度，与持久长度Lp在0.5 < Lp/Lr < 30的范围内进行了研究。流动行为由流体动力学升力和空间壁排斥力之间的竞争和局部变化的流动诱导取向控制，流体动力学升力和空间壁排斥力导致远离壁的迁移，局部变化的流动诱导取向驱动聚合物远离通道中心并朝向壁。这些效应对聚合物抗弯刚度和流速的不同依赖性导致了复杂的动力学行为。然而，一个通用的效果是在单体和质心分布，这发生在通道中心的小流速，但在较高的速度偏离中心的最大值的外观。
2010-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
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
Orientational order and glassy states in networks of semiflexible polymers
受交联细胞骨架生物聚合物网络结构的启发，我们研究了随机交联半柔性聚合物二维网络中的取向有序相。我们考虑永久的交联，规定了一个有限的角度，并把它们作为淬火无序在一个半微观副本场论。从未交联的聚合物和小聚合物簇（溶胶）的流体开始并增加交联密度，发生连续的凝胶化转变。在所得凝胶中，半柔性链要么显示长程取向顺序，要么冻结在随机方向上，这取决于交叉角的值，交联浓度和聚合物的刚度。交叉角$θ\sim 2π/M$导致长程$M$ -折叠取向顺序，例如，对于$θ=60^{\circ}$或$90^{\circ}$，分别为“六元”或“四元”。过渡是不连续的，临界交联密度取决于聚合物的弯曲刚度和交联几何形状：刚度越高，$M$越低，交联的临界数量越低。在溶胶和长程有序状态之间，我们总是观察到一种凝胶，它是一种统计各向同性的非晶态固体（SIAS），参与聚合物具有随机的位置和随机的取向定位。
2011-03-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Bending and Base-Stacking Interactions in Double-Stranded Semiflexible Polymer
推导了双链半柔性生物聚合物（如DNA和肌动蛋白）的弯曲能和碱基堆积能的简单表达式。通过变分求解薛定谔方程，得到了两股之间的折叠角分布。基于该模型的DNA链的伸长与力和伸长与超螺旋度关系的理论结果与Cluzel { \it et al.}的实验结果符合得很好。[Science { \bf 271}，792（1996）]，Smith { \it et al.} [{ \it同上} { \bf 271}，795（1996）]和Strick { \it等人} [{ \it同上} { \bf 271}，1835（1996）]。
1998-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Forced desorption of semiflexible polymers, adsorbed and driven by molecular motors
我们制定和表征的模型来描述半柔性聚合物的动力学活动的存在下，由于电机蛋白附着不可逆的基板，和横向拉力作用在一端的细丝。马达蛋白的随机结合-解结合及其沿聚合物移动的能力产生主动力。当拉力达到阈值时，聚合物最终从基底上解吸。进行分子动力学模拟的聚合物中存在的朗之万热浴，和随机电机活动，我们得到的解吸相图。解吸馏分的波动的相关时间增加，接近完全解吸，定量捕获的幂律谱密度。我们目前的相图的理论分析，使用平均场近似在弱弯曲极限的聚合物和进行线性稳定性分析。这预测的解吸力与聚合物的抗弯刚度，主动速度和马达蛋白的持续合成能力的增加，以捕捉模拟结果的主要特征。
2015-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Exact solution for the force-extension relation of a semiflexible polymer under compression
精确解的弹性和热力学性质的蠕虫状链模型阐述的Mathieu函数。从力-伸长关系出发，分析了固支聚合物经典欧拉屈曲不稳定性的涂抹现象。有趣的是，在强压缩力的热波动导致更大的伸长率比弹性杆。定义为力-延伸关系的导数的敏感性在接近临界欧拉屈曲力的力处显示出显著的最大值，随着持续长度的增加。我们还计算了压缩引起的过剩熵和热容，发现它们随载荷非单调变化。这些发现得到了伪布朗模拟的证实。
2017-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A simple and exactly solvable model for a semiflexible polymer chain interacting with a surface
我们使用定向行走的晶格模型来研究半柔性均聚物链在二维和三维中浸没在良溶剂中的构象以及吸附性质。为了解释链的刚度，我们为行走中的每个弯曲引入了能量势垒，并计算了作为该能量的函数的持续长度。对于吸附在一个不可穿透的表面垂直于首选的行走方向，我们已经解决了模型，并找到了临界值的表面吸引力的吸附在二维和三维。我们还列举了二维阶数N <= 30和三维阶数N <= 20的正方形和立方格上所有可能的行走，并使用比率法进行外推。用这种方法定位的过渡区与解析方法的结果非常吻合。
2002-07-31 cond-mat.stat-mech
Thermalized buckling of extensible, semiflexible polymers
Harvard University（哈佛大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本文研究了在有限温度下，可伸缩且半柔性的聚合物的屈曲现象，探讨了热波动与非线性弹性之间的相互作用如何改变压缩半柔聚合物的欧拉屈曲不稳定性，并识别出一个 Ginburg 类长度尺度，其中热激发的波动导致 Young 模量变软，而聚合物仍保持半柔性。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Linear Viscoelasticity of Semiflexible Polymers with Hydrodynamic Interactions
IITB-Monash Research Academy, Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校 IITB-莫纳什研究院）；Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校化学工程系）；Department of Chemical and Biological Engineering, Monash University（莫纳什大学化学与生物工程系）
研究半刚性聚合物在流体动力学相互作用下的线性粘弹性行为，揭示其在不同时间尺度下的松弛特性及实验数据一致性。
2025-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of semiflexible ribbon polymers
用解析法和模拟法研究了由两条半柔性链组成的带状聚合物的统计力学。系统被发现有一个交叉过渡，在某些有限的温度下，从一种类型的短程秩序的一个根本不同的排序的短程秩序。在高温区，两点关联函数的对象是相同的蠕虫状链，而在低温区，它们是不同的，由于扭曲结构。交叉发生时，个别股的持久性长度变得与丝带的厚度相当。在低温制度，观察到的带状物具有一种新的“扭结杆”的结构，与相互排斥的扭曲和弯曲的光滑蠕虫状链行为相反。这是由于其各向异性刚度，并对应于{ \it infinitely}强扭转-弯曲耦合。双链聚合物也研究了在受限的几何形状。它示出，当聚合物被限制在一个特定的方向上的尺寸小于裸露的持久性长度的个别股，它开发的锯齿形构象所示的振荡切线-切线关联函数在限制的方向。增加限制板的分离导致到自由行为的交叉，这发生在接近裸持久长度的分离处。预期这些结果与涉及两种或更多种刚性或半柔性聚合物的络合的实验相关。
2000-06-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible polymer in a gliding assay: reentrant transition, role of turnover and activity
我们认为一个可扩展的半柔性丝在两个维度上运动的运动检测明确表示为积极的谐波接头的马达蛋白的模型。它们的头部在捕获半径内将stochemical结合到聚合物片段，并且在分离之前以定向方式沿着细丝延伸。延伸率和分离率均依赖于负载，并在细丝上产生主动驱动。纤维经历了从开链到螺旋构象的一级相变，并且在主动延伸和周转（定义为附着-脱离速率的比率）中都显示出可重入行为。与相变相关联，聚合物的尺寸和形状非单调地变化，并且相关的自相关函数显示双指数衰减。相应的相关时间显示出一个最大值，表明螺旋的优势。取向动力学捕获的旋转的螺旋，其相关时间衰减与活动的幂律。
2020-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Semiflexible Polymer Dynamics with a Bead-Spring Model
本文利用最近提出的珠弹簧模型研究了半柔性聚合物的动力学性质。我们专注于双链DNA。选择模型的两个参数$T^*$和$ν$以匹配其实验力-延伸曲线。珠弹簧哈密顿近似的一阶海森是二次的珠的位置。海森的本征模型提供了聚合物的纵向（拉伸）和横向（弯曲）本征模式，相应的本征值与半柔性聚合物的既定现象学匹配良好。利用纵向和横向本征模，我们得到了（i）端到端矢量的自相关函数，（ii）键的自相关函数（即，弹簧或切向）矢量，以及（iii）链中间的标记珠的均方位移，作为来自模式的贡献的总和。我们还使用模型的完整动态进行模拟。模拟产生的数值的关联函数（i-iii），同意非常好的线性化动态的解析表达式。我们还研究了均方位移的纵向分量的端到端的矢量，展示了强大的非线性效应的聚合物动力学，我们确定至少一个有效的$t^{7/8}$幂律制度的时间依赖性。然而，在比较完整的均方位移的端到端的矢量的非线性效应仍然很小，在任何时候-它是在这个意义上，我们的状态，我们的研究结果表明，线性化的动态足够的dsDNA片段是短于或可比的持久性长度。我们的结果是一致的蠕虫状链（WLC）模型，常用的半柔性聚合物的描述工具。
2014-10-01 cond-mat.soft 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
Emergent Isotropic-Nematic Transition in 3D Semiflexible Active Polymers
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Georg-August University of Göttingen（哥廷根乔治-奥古斯特大学）
本文通过三维活性半柔性聚合物的大规模布朗动力学模拟，揭示切向活性力与柔性共同调控I-N转变的密度、阶次及非平衡态图。
2025-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
