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$\mathrm{A}_n\mathrm{B}_n$ 星形聚合物熔体中的序-无序临界性

统计力学 2026-05-25 v1 软凝聚态物质

摘要

临界性通常需要调节额外的热力学参数。 本文表明, 在对称的 AnBn\mathrm{A}_n\mathrm{B}_n 星形聚合物熔体中, 臂数 nn 本身扮演这一角色, 可将序-无序转变 (ODT) 从二阶转变为一阶。 通过在随机相近似 (RPA) 下发展六阶自由能展开, 并与自洽场理论 (SCFT) 计算进行比较, 我们在解析上识别出一个临界臂数, ntc5.4475n_{\mathrm{tc}}\approx 5.4475。 当 n<ntcn<n_{\mathrm{tc}} 时, 层状有序相的转变保持连续, 并在临界点处发生, (χN)s10.495(\chi N)_{\mathrm{s}}\approx 10.495。 当 n>ntcn>n_{\mathrm{tc}} 时, 转变变为一阶,且 (χN)ODT(\chi N)_{\mathrm{ODT}} 低于 (χN)s(\chi N)_{\mathrm{s}}, 并在临界点附近呈二次依赖。 SCFT 计算确认了预测的转变特性和相边界位移。 这种行为的来源可追溯到由公共接头产生的臂间相关性。 我们进一步表明, 非整数临界臂数可在星形聚合物的二进制混合物中有效实现。这提供了一个在微相分离聚合物系统中实现结构诱导临界性的罕见且可解析的例子。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.23758,
  title  = {Order-Disorder Tricriticality in $\mathrm{A}_n \mathrm{B}_n$ Star Polymer Melts},
  author = {Minhoon Kim and Wonjun Kang and Daeseong Yong and Junhan Cho and Jaeup U. Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.23758},
  year   = {2026}
}