聚合物在恒力牵引下穿过窄孔的穿越时间

我们研究了三维空间中长度为 $N$ 的易位聚合物在恒定外力 $F$ 作用于其一端并牵引其穿过窄孔时的穿越时间。在满足条件 $FN^{\nu}/k_BT\lesssim1$ 的小至中等力范围内（其中 $\nu\approx0.588$ 为聚合物的 Flory 指数），我们发现聚合物离开孔所需的平均时间 $\tau_N$ 标度为 $N^{2+\nu}$，且与 $F$ 无关，这与我们此前关于 $F=0$ 的结果一致。在强外力下，即 $FN^{\nu}/k_BT\gg1$ 时，穿越时间的行为交叉过渡为 $\tau_N\sim N^2/F$。我们在此表明，这些行为源于孔口附近区域的聚合物动力学——特别是跨越孔口的聚合物链张力不平衡中的记忆效应。