High--order jamming crossovers and density anomalies
我们证明了存在的高阶干扰交叉排斥接触相互作用的粒子系统,这源于连续的协调壳的崩溃。在零温度下,这些交叉诱导的体积模量,这与密度的非单调变化的异常行为,而在有限的温度下,它们诱导密度异常,包括在等温压缩后的扩散率增加,并在负的热膨胀系数。我们合理化的依赖这些交叉的相互作用势的柔软性,并通过调查的振动光谱的干扰交叉和异常扩散。
2012-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming under tension in polymer crazes
利用分子动力学模拟研究了一种独特的扩展阻塞态。张力将许多玻璃状聚合物从致密的玻璃转变为纤维和空隙的网络,称为银纹。聚合物之间的缠结和链间摩擦在体积固定增加后堵塞系统。在密集的堵塞系统中,力的分布是指数的,但它们是拉伸的而不是压缩的。力的广泛分布对原纤维断裂和银纹的极限强度具有重要意义。
2002-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Crossover from Jamming to Clogging Behaviors in Heterogeneous Environments
堵塞描述了颗粒(如颗粒或气泡)松散组合体中从流动或液体状态到固体或刚性状态的转变。相比之下,堵塞描述了颗粒物质通过瓶颈的流动停止。目前尚不清楚如何区分堵塞和堵塞,也不知道它们是不同的现象还是基本相同。我们研究了一个组件的磁盘移动通过一个随机的障碍物阵列,并确定从堵塞的过渡到干扰行为的磁盘密度的增加。堵塞转变具有吸收相变的特征,在临界发散瞬态时间之后,盘演变成非均相分离堵塞状态。与此相反,堵塞是一个快速的过程中,磁盘形成一个均匀的不动的包装,与刚性长度尺度,发散的堵塞密度接近。
2017-12-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling and Crossover to Tricriticality in Polymer Solutions
我们提出了一个标度描述的相分离的聚合物溶液。的缩放包括三个普遍的限制制度:伊辛极限渐近接近的临界点相分离,纯溶剂相的“理想气体”的限制,和三临界极限的聚合物丰富的相渐近接近的θ点。我们还发展了一个唯象交叉理论的基础上近三临界点朗道膨胀重整化的波动。该理论验证了实验数据的比例表示和三临界交叉。
2000-10-28 cond-mat.soft
New jamming scenario: From marginal jamming to deep jamming
本文研究了无摩擦球在很宽的体积分数范围内的堵塞填充性质。存在一个交叉体积分数,它能将深度堵塞的固体颗粒与边缘堵塞的固体颗粒分开。在深堵塞固体,所有的标度在边际堵塞固体被替换为显着不同的潜在的独立指数。相应地,在与交叉相关的配对分布函数中存在结构变化。深堵塞固体的简正振动模式也表现出一些异常,如准局域化增强和在低频处不存在类德拜态密度。因此,严重堵塞的系统可以归类为一类新的非晶态固体。
2011-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Isostaticity and the solidification of semiflexible polymer melts
利用分子动力学模拟的切线软球珠弹簧聚合物模型,我们研究的程度,半柔性聚合物熔体凝固在等静压。柔性和刚性链结晶时,他们是均衡的定义适当的自由度计数参数。半柔性链也凝固均衡时,如果一个广义的均衡性标准,占缓慢冻结的构型自由链刚度增加。固化时平均配位数$Z(T_s)$对链特征比$C_\infty$的依赖性与无热系统中堵塞$Z(ϕ_J)$对$C_\infty$的平均配位数的依赖性具有相同的函数形式[ $Z \simeq a - b\ln(C_\infty)$ ],这表明堵塞相关现象在热聚合物固化中发挥着重要作用。
2017-07-20 cond-mat.soft
Competition of Mesoscales and Crossover to Tricriticality in Polymer Solutions
我们表明,渐近波动引起的聚合物溶液中的临界行为的方法是由一个相关长度之间的竞争发散在临界点和一个额外的介观长度尺度,回转的回转半径。精确的光散射实验的聚苯乙烯溶液在环己烷中的聚合物分子量范围从200,000到1140万清楚地表明了两个通用制度之间的交叉:一个制度与伊辛渐近临界行为,其中的相关长度占上风,和一个制度与三临界θ点行为由介观聚合物链长度确定。
2002-01-14 cond-mat.soft
Ring polymers in melts and solutions: scaling and crossover
我们提出了一个简单的平均场论来描述环状高分子熔体的结构.通过结合拓扑体积分数的概念和经典的范德华流体理论,我们考虑了稠密系统中拓扑起源的许多体效应。我们预测,虽然紧凑的统计与Flory指数$ν=1/3$实现了非常长的链,大多数实际情况下落入交叉制度的表观指数$ν= 2/5$,在此期间,该系统朝着拓扑密集包装的限制。
2011-04-06 cond-mat.soft
Crossover of aging dynamics in polymer glass: from cumulative aging to non-cumulative aging
通过测量聚合物玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在$T_2$和$T_1$两个温度之间的温度偏移$ΔT$($\le $ 20 K)后在固定频率下的交流介电极化率,研究了其老化行为。使用双温($T$ -)位移测量,随着$ΔT$的增加,可以观察到从累积老化到非累积老化的交叉。基于激活动力学给出的动力学相干长度的增长规律,我们得到了正、负$T$位移的唯一相干长度。讨论了聚合物玻璃中存在温度混沌的可能性。
2008-01-05 cond-mat.soft
The connection between polymer collapse and the onset of jamming
本研究通过对比吸引性与排斥性盘状珠簧聚合物及静态堆积体系,揭示了蛋白质内部高堆积分数的成因,并证明吸引塌缩与排斥压缩生成的静态堆积在结构与力学性质上具有相似性。
2023-09-16 cond-mat.soft q-bio.BM
Two-stage athermal solidification of semiflexible polymers and fibers
研究了模型自由旋转聚合物在准静态压缩下的凝固过程随键角$θ_0$的变化规律。所有的系统都经历了两个离散的、类似一阶的转变:在$ϕ= ϕ_E(θ_0)$处的纠缠,然后在$ϕ= ϕ_J(θ_0) \simeq (4/3 \pm 1/10)ϕ_E(θ_0)$处的干扰。对于$ϕ< ϕ_E(θ_0)$,系统处于“气相”,其中所有链保持自由平移和重新取向。对于$ϕ_E(θ_0) \leq ϕ\leq ϕ_J(θ_0)$,体系处于类液相,其中链缠结。在这个阶段,链的刚体运动被阻止,但它们仍然可以通过二面角旋转局部松弛,因此能量和压力仍然非常小。在$ϕ_J(θ_0)$,二面角松弛机制适应进一步压缩的能力耗尽,系统硬化。在和略高于$ϕ_J$时,体积模量随压力$P$线性增加,而不是不连续地跳跃,表明这些系统通过刚性渗透固化。能量和压力在$ϕ_J(θ_0)$以上增加的特征可以通过链的有效长径比$α_{\rm eff}$来表征。大- $α_{\rm eff}$(小- $θ_0$)系统的干扰是弯曲为主的,类似于在由直纤维组成的系统中观察到的干扰。小- $α_{\rm eff}$(大- $θ_0$)系统的干扰主要取决于单个链的二面角可以塌缩成紧凑的四面体状结构的程度。对于中间体$θ_0$,链在整个压缩过程中保持高度无序的球状构型;当纠缠的小球甚至不能再局部地彼此松弛时,就会发生堵塞。
2020-04-30 cond-mat.soft
Entangled-to-packed crossover in nonlinear extensional rheology of entangled polymers
Tsinghua University(清华大学)
研究揭示了纠缠聚合物在非线性延伸流变学中应变诱导的纠缠到紧密排列的交叉现象,通过模拟展示了链伸长饱和后通过对流流动和链对齐释放纠缠的过程,并提出了基于链内构象和链间摩擦的应力计算方法。
2026-11-09 cond-mat.soft physics.chem-ph
Phase diagram of mixtures of colloids and polymers in the thermal crossover from good to $θ$ solvent
我们确定的混合物的球形胶体和中性非吸附聚合物的相图之间的热交叉区域的$θ$点和良好的溶剂制度。我们使用广义自由体积理论(GFVT),只要$q = R_g/R_c\lesssim 1$($R_g$是聚合物的回转半径,$R_c$是胶体半径),该理论就相当准确。接近$θ$点的相图是不是很敏感的溶剂质量,而接近良好的溶剂区域,溶剂质量的变化修改显着的临界点和双节点的位置。我们还分析了带电胶体和聚合物的水溶液的相行为,使用由Fortini等人提出的GFVT的扩展,J. Chem.Phys.128,024904(2008)。
2015-10-08 cond-mat.soft
Dynamic Crossover to Tricriticality and Anomalous Slowdown of Critical Fluctuations by Entanglements in Polymer Solutions
我们已经进行了准确的动态光散射测量的聚苯乙烯在环己烷中的聚合物分子量范围从200,000到1140万的溶液的临界分层点附近。已经观察到两种动态模式,“慢”和“快”,这是由浓度的临界波动的扩散松弛和与聚合物链的缠结网络相关的粘弹性松弛之间的耦合引起的。与粘弹性模式的耦合导致非耦合扩散模式之上的临界模式的额外减速。通过实施交叉从临界到θ点三临界行为的静态和动态性能,我们能够提出一个定量描述的现象,并获得缩放的粘弹性参数作为分子量的函数。
2002-05-31 cond-mat.soft
Unexpected crossover dynamics of single polymer in a corrugated tube
我们提出了分子动力学研究的一般(粗粒)模型的单一聚合物扩散限制在一个波纹圆柱。对于窄管,即,对于圆柱体直径$δ< 2.3$,轴向扩散系数$D_{||}$按$D_{||} \propto N^{-3/2}$标度,链长为$N$,直至$N \approx 100$,然后交叉到Rouse标度以获得较大的$N$值。的$N^{-3/2}$缩放是由于沿其完全拉伸的平衡构象的聚合物链的大的波动。对于原子光滑管和/或具有较大直径的圆柱体,没有观察到更强的缩放,即$N^{-3/2}$。
2012-09-03 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
Glass and Jamming Rheology in Soft Particles Made of PNIPAM and Polyacrylic Acid
软胶体的相行为已经引起了极大的关注,由于大量的各种新的现象出现,从他们的能力,包装在非常高的体积分数。在这里,我们报告的互穿聚合物网络微凝胶组成的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)和聚丙烯酸(PAAc)在固定的PAAc含量作为重量浓度的函数的流变学测量。我们发现了三种不同的流变学制度的特点,三种不同的状态:牛顿剪切稀化流体,有吸引力的玻璃,其特征在于屈服应力,和堵塞状态。我们讨论了驱动这些状态形成的可能的分子机制。
2022-02-24 cond-mat.soft
Critical Fluctuations in Polymer Solutions: Crossover from Criticality to Tricriticality
流体和流体混合物中的临界涨落产生非解析的渐近伊辛样临界热力学行为的幂律与普适指数。在聚合物溶液中,这些幂律的振幅取决于聚合度。非渐近行为(从临界点出发时)是特别有趣的聚合物溶液的情况下,它是由相关长度的临界波动和聚合物分子的回转半径之间的竞争。如果关联长度是主导长度尺度,则观察到Ising样临界行为。然而,如果回转半径超过相关长度,三临界行为与平均场临界指数观察。随着聚合物分子量的增加,类伊辛临界区缩小。在无限聚合度的极限下,类伊辛临界区消失,产生θ点三临界性。
2022-09-26 cond-mat.soft
Athermal Jamming vs. glassy dynamics for particles with exponentially decaying repulsive pair interaction potentials with a cutoff
我们研究了非热干扰以及系统中的热玻璃态动力学组成的领域,相互作用,根据排斥相互作用,指数衰减作为距离的函数。像往常一样,在模拟中采用截止。虽然通过尝试去除重叠确定的非热干扰过渡被发现取决于任意的,因此非物理的选择的截止,我们没有发现任何非热干扰过渡或交叉,只依赖于物理衰减长度。相反,玻璃态动力学主要取决于衰减长度。我们的研究结果构成了另一个事实,即无热干扰过渡是不相关的热玻璃态动力学证明。此外,我们认为,没有尖锐的物理截止的相互作用应更多地考虑作为一个模型系统在干扰。通过探讨如何改变干扰领域中广泛使用的理论方法或分析方法,以不依赖于非物理截止,将导致对非热干扰和热干扰的本质有更深入的了解。
2020-09-11 cond-mat.soft
Energy transport in jammed sphere packings
我们计算的正常模式的振动堵塞球填料获得的能量扩散率,运输的光谱措施。在玻色子的峰值频率,我们发现一个Ioffe-Regel交叉从扩散率,随着频率迅速下降到一个几乎是频率无关的。当系统向干扰过渡解压缩时,该交叉频率移到零,提供了几乎恒定扩散率的频率制度的明确证据。这样的制度,假设存在于玻璃中,以解释热导率的温度依赖性,因此似乎是从堵塞过渡的属性。
2008-11-17 cond-mat.soft
Translational and rotational velocities in shear-driven jamming of ellipsoidal particles
本文研究了零温下椭球粒子的剪切驱动干扰,重点研究了微观动力学。我们发现,从球形粒子的变化,椭球体的纵横比$α=1.02$给出了显着的变化的微观动力学与低得多的平移速度和一个新的角色的旋转。而在接触的速度差-从而耗散-在球体的集合中由平移速度主导,并由旋转减少,相同的量在椭球体的集合中,而不是完全由旋转速度主导。还通过检查不同纵横比的影响,我们发现,所检查的量在$α\approx1.2$处显示出峰值或斜率变化,从而为低纵横比和高纵横比的不同区域之间的交叉提供了证据。
2020-06-09 cond-mat.soft
Dynamic crossover scaling in polymer solutions
通过布朗动力学模拟研究了高分子溶液相图中重叠浓度以上区域的交叉区域,并绘制了旋转半径和单链扩散常数的通用交叉标度函数。缩放的考虑,我们的模拟结果,以及最近报道的数据聚合物的贡献,从DNA系统的流变学测量获得的粘度,支持的假设,这些功能之间有简单的关系,使它们可以推断出彼此。
2012-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two-parameter model predictions and theta-point crossover for linear-polymer solutions
我们考虑了单分散聚合物溶液的渗透压、回转半径、流体动力学半径和端到端距离的前几个维里系数。我们确定了相应的双参数模型函数参数化之间的良好的溶剂和理想链的行为的交叉。这些结果使我们能够预测的渗透压和聚合物的大小在稀释制度在一个大的温度区域以上的θ点。
2007-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular-to-polymeric crossover in ion diffusion in glyme-based electrolytes: from vehicular to hopping transport
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);LPS(凝聚态物理实验室);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);LIPhy(凝聚态物理与统计物理实验室);CEA(法国原子能和替代能源委员会);LLB(低维材料实验室)
结合PFG-NMR、离子电导率测量和MD模拟,研究了甘醇二甲醚基电解质中单价阳离子和TFSI⁻阴离子在宽分子量范围内的扩散,发现了在n≈8处的交叉区域,从短链的载体机制转变为长链的跳跃机制,并伴随离子簇减少和阴离子迁移率增强。
2026-06-01 cond-mat.soft
Consistent coarse-graining strategy for polymer solutions in the thermal crossover from Good to Theta solvent
我们扩展了我们先前开发的用于线性聚合物的粗粒化策略,其中每条链的有效原子(斑点)的数目n可调[D 'Adamo等人,137,4901(2012)]中描述的聚合物体系在良溶剂和Theta区域之间的热交叉中的应用。我们考虑在三临界效应可以被忽略的区域中的热交叉,即对于宽范围的链体积分数Phi=c/c*(c* 是重叠浓度),不太接近Theta点,直到Phi=30。通过对Domb-Joyce模型的蒙特卡罗模拟,得到了用于求解全局性质的尺度交叉函数。它们提供输入数据来开发一个最小的粗粒度模型,每个链有四个blob。在良好的溶剂的情况下,粗粒度的模型电位在零密度,从而避免了使用状态相关的电位相关的不一致。我们发现,粗粒度的模型再现了底层系统的属性,一些减少的密度时,降低温度向θ状态增加。接近较低温度的交叉边界,四聚体模型是准确的,至少高达Phi<10,而接近良好的溶剂制度获得合理的准确结果高达Phi<2。可以通过开发每条链具有更多blob的粗粒度模型来扩大粗粒度模型预测的密度区域。我们扩展的战略中使用的良好的溶剂的情况下,交叉制度。这需要像以前一样正确处理长度重新缩放,但随着斑点数量的增加,也需要正确的温度重新定义。研究了n=10的情况。与全单体结果的比较表明,可以得到准确的预测的密度区域是显着比对应于n=4的情况下更广泛。
2013-04-09 cond-mat.soft
Polymer Solutions
本文简要介绍了缩放、普适性和交叉缩放的概念,以及提供交叉现象直观图像的blob概念。我们提出了最重要的静态和动态标度律的不纠缠不带电的聚合物溶液,连同他们的测试和仔细的计算机模拟的细化。已经为这些系统开发了大量的模拟方法,这些方法也将被简要地讨论。
2018-01-20 cond-mat.soft
Crossover Time in Relative Fluctuations Characterizes the Longest Relaxation Time of Entangled Polymers
在缠结聚合物体系中,存在几个特征时间尺度,如缠结时间和脱离时间。在分子模拟中,最长的弛豫时间(脱离时间)可以通过链段的均方位移(MSD)或剪切弛豫模量来确定。在这里,我们提出了相对波动分析方法,这是最初开发的用于表征大的波动,以确定最长的弛豫时间从质心轨迹的聚合物链(时间平均的MSD)。将该方法应用于缠结聚合物的模拟数据(通过滑动弹簧模型和简单爬行模型),我们提供了一个明确的证据,即最长的弛豫时间估计为相对波动中的交叉时间。
2012-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dopant-induced crossover from 1D to 3D charge transport in conjugated polymers
通过研究电导率与频率(高达3 THz)、温度和掺杂水平的函数关系,阐明了跳跃状态下本体聚噻吩链间和链内电荷传输之间的相互作用。我们提出了一个模型,定量地解释了所观察到的交叉从准一维运输到三维跳跃导电掺杂水平的增加。在高频率下,导电性由一维导电链上的电荷传输主导。
1999-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Kinetic Heterogeneities at Dynamical Crossovers
我们进行分子动力学模拟的模型玻璃形成液体来测量动力学不均匀性的大小,使用动态磁化率$χ_{\rm ss}(a, t)$,量化的粒子的数量,其动态相关的长度尺度$a$和时间尺度$t$。通过测量作为$a$和$t$两者的函数的$χ_{\rm ss}(a, t)$,我们在距离$a^\star$和时间$t^\star$处定位局部最大值$χ^\star$。附近的动态玻璃化转变,我们发现两种类型的最大值,都与交叉的动力学行为:一个较小的最大值对应的交叉从弹道到子扩散运动,和一个较大的最大值对应的交叉从子扩散到扩散运动。我们的研究结果表明,动力学的不均匀性不一定是一个即将到来的玻璃或堵塞过渡的签名。
2010-06-16 cond-mat.soft
Non-monotonous crossover between capillary condensation and interface localisation/delocalisation transition in binary polymer blends
在自洽的场论中,我们研究了一个对称的二元AB聚合物共混物被限制在一个薄膜中的相行为。膜表面通过短程电位与单体相互作用。一个表面吸引A组分,相应的半无限系统表现出一级润湿转变。相反的表面的表面相互作用是不同的,以研究交叉从毛细凝聚对称表面场的接口本地化/离域过渡反对称表面场。在前一种情况下,相图具有接近本体临界点的单一临界点。在后一种情况下,相图显示出两个临界点,对应于半无限系统的预润湿临界点。这些性质不同的限制行为之间的交叉逐渐发生,然而,临界温度和临界成分表现出非单调依赖于表面场。
2000-05-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality of dilute solutions of ring polymers in the thermal crossover region between $θ$ and athermal solvents
由于其独特的拓扑结构没有链端,环状聚合物的稀溶液表现出不同于其线性链对应物的行为。它们的静态和动态特性的普遍性,作为溶剂质量的函数$z$在$θ$和非热溶剂之间的热交叉制度,在这里使用布朗动力学模拟研究。测定回转半径$R_g$与流体动力学半径$R_H$的通用比$U_{\text{RD}}$,并对线性和环状聚合物的回转半径的溶胀比$α_g$、流体动力学半径的溶胀比$α_H$和沿$x$ -轴的平均聚合物拉伸$X$的溶胀比$α_X$进行比较研究。比率$U_{\text{RD}}$稀环聚合物解决方案被发现渐近收敛到一个恒定的值为$z \to \infty$,这是一个主要的区别,从线性链的解决方案的行为,没有这样的渐近极限存在。此外,沿$x$ -轴的平均拉伸的流体动力学半径,$(X/R_H)$,被发现是独立的聚合物环的$z$,在线性聚合物的情况下,不同的比率。这些结果表明,在缩放的静态和动态性能的环和线性链的热交叉制度的根本区别。
2022-06-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Detailed analysis of Rouse mode and dynamic scattering function of highly entangled polymer melts in equilibrium
我们提出了大规模的分子动力学模拟的粗粒度模型的聚合物熔体平衡。从详细的Rouse模式分析,我们表明,依赖于时间的松弛模式$p$的自相关函数(ACF)可以很好地描述了有效的拉伸指数函数,由于交叉从Rouse爬行制度。对于$N/p<N_e$,ACF与链长$N$无关($N_e$是纠缠长度),存在最小的拉伸指数为$N/p \rightarrow N_e$。随着$N/p$的增加,我们验证了从Rouse制度到爬行制度的有效弛豫时间$τ_{{\rm eff},p}$的交叉标度行为。我们还提供了证据表明,非相干动态散射函数遵循相同的交叉标度行为的均方位移的单体在相应的特征时间尺度。相干动态散射函数的衰减减慢,并且随着链尺寸在中间时间和波长尺度上的增加而发展出平台。从相干动态散射函数中提取的管直径相当于先前从单体的均方位移中估计的管直径。
2017-01-10 cond-mat.soft
Scaling of demixing curves and crossover from critical to tricritical behavior in polymer solutions
在本文中,我们表明,维里膨胀到第三阶的稀聚合物溶液的渗透压,包括一阶微扰校正的维里系数,允许的比例缩放描述的相分离数据的聚合物溶液中减少的变量。这种缩放描述提供了一种方法来估计θ-温度,其中分层发生在消失的聚合物体积分数$ϕ$和无限长链$N$的限制,没有明确的假设有关的链长依赖的关键参数$T_c$和$ϕ_c$。的缩放包括三个限制制度:伊辛极限渐近接近的临界点相分离,纯溶剂的限制和,三临界极限的聚合物丰富的相渐近接近的θ点。我们采用重正化群方法研究了临界和三临界涨落对共存曲线标度的影响。我们提出了一个详细的比较与实验和模拟数据的共存曲线和比较我们的估计θ-温度的几个系统从不同的外推方案。
2002-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality of the deswelling of tangentially active polymer chains in dilute solutions
Indian Institute of Technology (ISM) Dhanbad(印度理工学院(ISMD)丹巴德)
本研究通过布朗动力学模拟揭示稀溶液中切向活性聚合物链去胀的通用性,发现其溶胀行为遵循通用特性,建立活性聚合物构象与标度律的联系,为相关生物物理应用提供框架。
2026-09-17 cond-mat.soft
Dependence of the glass transition and jamming densities on spatial dimension
我们调查软球液体的动力学,通过计算机模拟的空间尺寸从$d =3$到$8$,在很宽的温度和密度范围。采用一个缩放的密度-温度依赖的弛豫时间,我们精确地识别的密度$ϕ_0$,这标志着理想的玻璃化转变中的硬球极限,和一个交叉从子到超级Arrhenius温度依赖性。$ϕ_0$和无热干扰密度$ϕ_J$之间的差异在3维和4维中很小,随着维度的增加而增加,其中$ϕ_0 > ϕ_J$为$d > 4$。我们比较我们的结果与最近的理论计算。
2022-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strain-dependent localization, microscopic deformations, and macroscopic normal tensions in model polymer networks
我们使用分子动力学模拟来研究模型聚合物网络对单轴拉伸的微观和宏观响应。通过研究链长从$N_s=20$到200的网络,我们涵盖了从交联到纠缠主导行为的全部交叉。我们的研究结果支持了最近版本的管模型,该模型解释了由于化学交联和缠结而导致的链局部化的不同应变依赖性。
2004-10-12 cond-mat.soft
Cooperative polymer dynamics at the crossover between the unentangled and the entangled regimes: theoretical predictions of scattering and linear shear relaxation for polyethylene melts
本文扩展协同动力学广义朗之万方程(CDGLE)以描述聚乙烯熔体在非缠结至弱缠结交叉区域的动力学,准确预测了中子自旋回波散射与线性剪切松弛行为。
2024-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal Negative Energetic Elasticity in Polymer Chains: Crossovers among Random, Self-Avoiding, and Neighbor-Avoiding Walks
Center for Information Technologies and Networks, Mie University(三重大学信息技术与网络中心);Faculty of Social Informatics, ZEN University(禅大学社会信息学部);Department of Chemistry and Biotechnology, The University of Tokyo(东京大学化学与生物技术系)
本研究通过DJ模型和ISAW模型揭示聚合物链中负能量弹性的普遍性,并发现其内能遵循统一的标度律。
2026-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Methods for Creation and Linear Elastic Response Analysis of Packings of Semi-flexible Soft Polymer Chains
本文提出将软球模型扩展为链球模型,以研究半柔性聚合物链堆积的物理性质,包括剪切稳定化、堵塞分类和弹性分析,有望推动玻璃研究新发现。
2024-03-14 cond-mat.soft
Screening of Hydrodynamic Interactions in Semidilute Polymer Solutions: A Computer Simulation Study
本文用一种新的算法研究了长N = 1000的聚合物半稀溶液中单链在排斥体积和流体力学相互作用下的运动。从Zimm(短长度和时间)到Rouse动态(较大尺度)过渡的交叉长度与静态筛选长度成比例。交叉时间是相应的Zimm时间。我们的数据表明Zimm行为在大的长度,但短的时间。在链条感觉到约束之前,没有流体动力学筛选,之后它们抵抗流动:“不完全筛选”发生在时域中。
2000-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhancement of coil-stretch hysteresis by self-concentration in polymer solutions
从布朗动力学模拟的孤立链和非稀溶液的标度理论的见解,研究浓度对聚合物溶液的拉伸流动中的线圈拉伸滞后的影响。在滞后状态下,拉伸分子比平衡线圈渗透更大的体积。对于这样的链,分子间重叠和流体动力学筛选交叉设置在浓度远小于平衡线圈的临界重叠浓度$c^\ast$。因此,滞后窗口的宽度在$c^\ast$周围强烈增强。
2013-01-31 cond-mat.soft
Fluctuations, Jamming, and Yielding for a Driven Probe Particle in Disordered Disk Assemblies
使用数值模拟,我们研究的速度波动的探针粒子驱动的恒定的力通过一个二维的无序组装的磁盘,其中有一个明确的干扰点J的密度为0.843。随着λ向λ_J方向增加,探测粒子的平均速度减小,速度波动表现出越来越多的间歇性或雪崩状行为。当系统距离干扰密度小于百分之几时,速度分布为指数分布;当系统距离干扰密度小于百分之一时,速度分布为非指数或幂律分布。速度功率谱在干扰附近表现出从洛伦兹形式到1/f形状的交叉。我们提取的相关指数ν是在最近的剪切模拟很好的协议。当λ> λ_J时,存在一个临界阈值力F_c,该临界力F_c随λ_J的增大而增大。探针运动的起始点在π_J以上,通过探针粒子周围的粒子的局部屈服发生,我们称之为局部剪切带效应。
2009-08-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entangled-like Chain Dynamics in Non-entangled Polymer Blends with Large Dynamic Asymmetry
我们讨论了一个简单的模型的模拟聚合物共混物的劳斯模型的框架。与标准预测不一致,两个组件之间的大的动态不对称性诱导强的非指数性的快速组件的劳斯模式。尽管链比纠缠长度短得多,但它也诱导了类似于交叉到纠缠状链动力学的动力学特征。这种不寻常的行为与强烈的记忆效应有关,这种记忆效应打破了作用在标记链上的外力与时间不相关的假设。
2008-01-16 cond-mat.soft
Breakdown of the Kratky-Porod Wormlike Chain Model for Semiflexible Polymers in Two Dimensions
通过对$d=2$维半柔性聚合物的大规模蒙特卡罗模拟,验证了Kratky-Porod模型的适用性。该模型被广泛用作描述刚性聚合物的构象和力-延伸曲线的“标准模型“。结果表明,半柔性聚合物在$d=2$中表现出从硬杆到自回避行走的交叉,中间高斯制度(暗示的Kratky-Porod模型)是完全不存在的。因此,后者也可以描述力与延伸曲线,只有当轮廓长度是只有几倍大于持久长度。生物聚合物在界面上的实验的后果进行了简要讨论。
2011-11-14 cond-mat.soft
Scale-dependent universality class crossover in magnetic skyrmion polymers
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);University of Manitoba(曼尼托巴大学)
该研究针对磁斯格明子聚合物的统计力学违反生物聚合物普适谐调标度的问题,通过第一性原理计算对势并开展多尺度模拟,揭示了其尺度依赖的幂律行为及交叉机制,且与磁场强度、相互作用形式无关。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Fragile-Strong Fluid Crossover and Universal Relaxation Times in a Confined Hard Disc Fluid
我们发现,一个系统的硬盘局限于一个狭窄的通道表现出脆弱的强大的流体交叉位于最大的等压热容和弛豫时间为不同的通道宽度落在一个单一的主曲线时,重新缩放的弛豫时间和温度的交叉。构型熵和固有结构状态方程的计算发现,交叉的干扰景观的模型的属性,但亚当斯-吉布斯关系不能预测的松弛行为。我们还表明,一个方便的动力学描述的系统,动力学激发区域被确定与当地的包装安排的光盘,成功地描述了脆弱的强交叉。
2012-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular dynamics simulations of single-component bottle-brush polymers with a flexible backbone under poor solvent conditions
采用分子动力学模拟方法研究了一种具有完全柔性主链的单组分瓶刷聚合物在不良溶剂条件下的构象,该方法采用粗粒珠-弹簧模型,侧链最多为N=40个有效单体.通过改变溶剂质量和接枝密度$σ$,侧链接枝到柔性骨架上,我们研究了高达$N_b=100$的骨架长度从刷/线圈制度到致密塌陷状态的交叉。在较低的温度下,其中观察到具有恒定单体密度的塌缩链,上述参数的选择不起任何作用,并且是单体的总数限定了链的尺寸。此外,与具有较低侧链长度的链相比,具有较长侧链的瓶刷聚合物具有更高的球形对称性,这与人们可以直观地预期的相反,因为侧链的拉伸不如其长度的增加重要。在较高的温度下,总是低于θ($Θ$)温度,观察到类似于单个聚合物链的线圈状构型,或类似于具有刚性主链的均匀圆柱形瓶刷聚合物的刷状构型,这取决于特定参数$N$和$σ$的选择。在折叠状态(小球)和线圈/刷制度之间的交叉制度的acylindricity增加,而对于这个范围之外的温度,瓶刷聚合物保持高度圆柱对称的所有构型状态。
2013-06-04 cond-mat.soft
Effects of chain length on Rouse modes and non-Gaussianity in linear and ring polymer melts
采用Kremer-Grest珠-弹簧模型对环状聚合物熔体的动力学行为进行了分子动力学模拟。通过改变链长,与线性聚合物进行比较,进行劳斯模式分析。通过量化Rouse弛豫时间的链长依赖性,在环状聚合物中观察到Rouse样行为,而在线性聚合物中观察到从Rouse到爬行行为的交叉。进一步分析了单体珠粒位移和链质心位移的非高斯参数。结果表明,环状聚合物的非高斯性被显著抑制,长链下的质心动力学略有增长,而线性聚合物的单体珠和质心动力学均有所增长.
2021-09-16 cond-mat.soft
Linear Dimensions of Adsorbed Semiflexible Polymers: What can be learned about their persistence length?
部分或完全吸附的半柔性聚合物链的构象进行了研究,改变轮廓长度$L$,链刚度,$κ$,和强度的吸附势在很宽的范围内。分子动力学模拟表明,部分吸附链(与“尾巴”,表面附着的“火车”和“环”)是不描述的Kratky-Porod蠕虫状链模型。分析了三维$(\ell_p)$值到二维$(2\ell_p)$增强值的持续长度的交叉,并确定了$L \gg \ell_p$的排除体积效应。实验的解释的后果的建议。验证了吸附阈值与$\ell_p^{-1/3}$成比例关系的预测。
2019-09-13 cond-mat.soft
Glass formation in mechanically interlocked ring polymers: the role of induced chain stiffness
本文通过分子动力学模拟研究机械互锁环状聚合物的玻璃化转变,发现减小链长可诱导子环有效刚性,统一解释短链互锁环的结构特征与动力学停滞,并揭示冷却过程中从弱笼蔽到强笼蔽的转变及链刚性对玻璃态深度的影响。
2024-07-05 cond-mat.soft
Relating Chain Conformations to Extensional Stress In Entangled Polymer Melts
非线性拉伸流动在聚合物加工中很常见,但在理论上仍然具有挑战性,因为链的剧烈拉伸使缠结网络远离平衡变形。在这里,我们提出了粗粒度的模拟的拉伸流动在缠结聚合物熔体的Rouse-Weissenberg数$Wi_R=0.06$ - $52$和Hencky应变$ε\geq6$。模拟再现了拉伸粘度随时间、速率和分子量的实验趋势。分子结构的研究表明,随着$Wi_R$的增加,限制管的伸长和变薄。在平衡纠缠长度处,应力的增加与链熵的减小在数量上是一致的。粘度的分子量依赖性趋势与从牛顿极限到高速率极限的交叉有关,该交叉随链长不同地缩放。
2018-06-25 cond-mat.soft
Depletion effects in colloid-polymer solutions
表面张力,吸附,和耗尽厚度的聚合物接近一个单一的非吸附胶体球计算通过Monte Carlo模拟。我们认为聚合物在良好的溶剂条件下,并在良好的溶剂和$θ$行为之间的热交叉区域。在稀释状态下,我们考虑$q$的宽范围值,从$q = 0$(平面)到$q\approx 30$-50,而在半稀释状态下,对于$ρ_p/ρ_p^*\le 4$($ρ_p$是聚合物浓度,$ρ_p^*$是其重叠值),我们仅考虑$q = 0,0.5,1$和2。结果与现有的理论预测进行了比较,验证了现有的标度参数。场理论的结果,无论是在稀的和在semidilute制度,是在良好的溶剂条件下的聚合物的数值估计,在很好的协议。
2014-05-05 cond-mat.soft
Jamming of Elastoviscoplastic fluids in Elastic Turbulence
该研究发现在弹性湍流状态下,弹塑性流体因局部聚合物应力变形触发动态阻塞,其固体体积分数标度律发生转变,引发类似稠密悬浮液的新型相变。
2025-03-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn