多分散聚合物网络中纳米粒子的动力学：从自由扩散到跳跃
软凝聚态物质
2023-02-15 v1 无序系统与神经网络
材料科学
摘要
利用分子动力学模拟，我们研究了嵌入无序多分散聚合物网络中的球形纳米粒子（NPs）的静态与动态性质。考虑了纯排斥（RNP）与弱吸引（ANP）的聚合物–NP 相互作用。发现对两类粒子，NP 在中间与长时间下的动力学均由约束参数 控制，其中 为 NP 直径， 为交联点的动力学局域化长度。识别出三种动力学态：i）弱约束（）时 NP 可自由穿过网格扩散；ii）强约束（）时 NP 通过活化跳跃行进；iii）极端约束（）时均方位移在中间时间尺度呈现准平台，因为 NP 被网格囚禁极长时间。逃出此局域笼是一个强烈依赖局部环境的过程，从而产生极度异质的弛豫动力学。模拟数据与凝胶中 NP 扩散的两大主要理论进行比较。两理论均很好描述了 NP 扩散系数的 依赖性，但未能重现中间时间尺度的异质动力学。
引用
@article{arxiv.2106.12669,
title = {Dynamics of nanoparticles in polydisperse polymer networks: From free diffusion to hopping},
author = {Valerio Sorichetti and Virginie Hugouvieux and Walter Kob},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12669},
year = {2023}
}
备注
62 pages, 24 figures