周期性亲水-疏水链的塌缩转变

我们通过蒙特卡洛晶格模拟研究单条自回避亲水-疏水聚合物链。单体i对水的亲和力由（标量）电荷$\lambda_{i}$表征，单体-水相互作用是短程的。假设不可压缩性，得到单体对$(i,j)$之间的有效短程相互作用，与$(\lambda_i+\lambda_j)$成正比。在本文中，我们取$\lambda_i=+1$（分别地，$\lambda_i=-1$）表示亲水（分别地，疏水）单体，并考虑一条链，其具有（i）相等数量的亲水和疏水单体，（ii）沿链的$\lambda_{i}$的周期性分布，周期为$2p$。模拟在$d=2$（方格）和$d=3$（立方格）中对不同链长$N$进行。存在周期性的临界值$p_c(d,N)$，它区分不同的低温结构。对于$p > p_c$，基态对应于致密疏水核与亲水环之间的宏观相分离。对于$p < p_c$（但不过小），出现微观（有限尺度）相分离，基态对应于疏水液滴链或网络，由亲水单体包覆。我们将研究限制在两种极端情况，$p \sim O(N)$和$p\sim O(1)$，以说明各种相变的物理。还提出了一种尝试性的变分方法。