系留膜的反常扩散：一项蒙特卡洛研究

利用连续介质珠簧蒙特卡洛模型，我们通过广泛的计算机模拟研究了自回避系留膜的反常扩散动力学。我们重点关注在高于膜折叠转变温度的平坦膜区域中，膜中心节点的亚扩散随机运动。虽然在大于特征膜弛豫时间 $\tau_R$ 的时刻，片层质心的均方位移 $<R_c^2>$ 及其中心节点的均方位移 $<R_n^2>$ 均表现出正常的 Rouse 扩散行为，其扩散系数 $D_N$ 相对于膜中的链段数 $N$ 按 $D_N \propto N^{-1}$ 缩放；但在短时间 $t\le \tau_R$ 内，我们观察到中心节点呈现出一种{\em 多尺度动力学}，$<R_n^2> \propto t^\alpha$，其中反常扩散指数 $\alpha$ 从 $\alpha \approx 0.86$ 变化到 $\alpha \approx 0.27$，随后变为 $\alpha \approx 0.5$，最后扩散才转变为正常扩散。通过简单的标度论证，我们表明我们的主要结果 $\alpha \approx 0.27$ 可以与涉及膜片层中不同链段组的特定膜动力学机制相关联。一项包含线性聚合物的比较研究表明，含有 $N$ 个链段的自回避系留膜的扩散系数是具有相同链段数的线性聚合物链的三分之一。