扭曲半柔性聚合物的自由能

我们研究了涨落在单分子扭矩 - 链环 ($t-lk$) 曲线测量中的作用。对于具有有限持久长度的半柔性聚合物（即轮廓长度 $L$ 与持久长度 $L_P$ 相当的聚合物），恒扭矩（等扭矩）系综中的扭矩 - 链环曲线不同于恒链环（等链环）系综中的曲线。因此，在进行扭矩 - 链环测量时，会遇到在切换系综过程中“跃迁自由能”这一概念上有趣的问题。我们预测了该自由能额外贡献对半柔性参数 $\beta = L/L_P$ 的依赖关系，该贡献表现为扭矩 - 链环平面上的一个面积。这可以通过未来对单生物聚合物的扭矩 - 链环实验进行检验。我们指出了刚性聚合物扭矩 - 链环曲线的不等价性，并在此背景下给出了两种系综中{\it不同}的扭矩 - 链环关系以及切换系综时自由能差的显式解析表达式。我们工作的预测可以通过对扭转受限生物聚合物的单分子实验进行检验。