均匀聚合物膨胀/坍塌动力学中的玻璃效应
凝聚态物理
2009-10-31 v1
摘要
我们使用数值模拟和解析论证,研究了一种描述聚合物在快速将Θ溶剂转化为良好溶剂(膨胀)或差溶剂(坍塌)时动力学演化的简化一维模型。膨胀情况下,中间时间的密度轮廓为抛物线,并随时间t^{1/3}扩展空间,符合Flory类连续理论的预测。当链被拉伸后,在时间∝N^2时动力学减慢,聚合物被困在 metastable `锯齿'配置中,通过热活化逸出。聚合物最终阶段的尺寸随时间增长为√(ln t)。坍塌情况下,链在时间尺度为常数后迅速分解为单体`珠子'簇。随后链的演化通过这些 metastable 簇尺寸的缓慢增长进行,同样演化为对数时间。我们枚举链伸长下总metastable状态数,并据此推断链半径应随1/ln(ln t)减小。我们计算具有给定能量值的metastable状态总数,发现复杂度在任意低能量下均为非零。我们也获得簇尺寸分布,并将其与简单`在二处切割' coalescence 模型进行比较。最后,我们确定动力学结构的老化特性。我们发现次老化效应可归因于小簇尺寸处分布的尾部,对应异常`快'的簇(相对于平均值)。我们认为此次老化机制可能在其他缓慢 coarsening 系统中同样适用。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0010183,
title = {Glassy effects in the swelling/collapse dynamics of homogeneous polymers},
author = {E. Pitard and J. -P. Bouchaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0010183},
year = {2009}
}
备注
35 pages, 12 .ps figures. Submitted to EPJ E