良溶剂至$\Theta$溶剂热交叉区域中聚合物溶液的一致粗粒化策略

我们将先前开发的针对线性聚合物的粗粒化策略（每条链具有可调数量的有效原子（blob）n）[D'Adamo et al., J. Chem. Phys. 137, 4901 (2012)] 扩展至处于良溶剂与$\Theta$区间热交叉区域的聚合物体系。我们考虑了三临界效应可忽略的热交叉区域，即不过分接近$\Theta$点，涵盖广泛的链体积分数 Phi=c/c*（c*为重叠浓度），直至 Phi=30。通过对 Domb-Joyce 模型进行 Monte-Carlo 模拟，获得了溶液全局性质的标度交叉函数。这些数据作为输入，用于开发每条链含四个 blob 的最小粗粒化模型。与良溶剂情况类似，粗粒化模型势能在零密度下推导，从而避免了使用状态依赖势能相关的不一致性。我们发现，该粗粒化模型能复现底层体系的性质，直至某一约化密度，该密度随温度降低趋向$\Theta$态而增加。在低温交叉边界附近，四聚体模型至少在 Phi<10 范围内准确，而在接近良溶剂区域时，在 Phi<2 范围内可获得合理准确的结果。通过开发每条链含更多 blob 的粗粒化模型，可扩大该粗粒化模型具有预测能力的密度区域。我们将良溶剂情况下使用的策略扩展至交叉区域。这需要像以前一样正确处理长度重标度，但随着 blob 数量增加，还需要proper 的温度重定义。我们研究了 n=10 的情况。与全单体结果的比较表明，可获得准确预测的密度区域显著宽于 n=4 的情况。